Thiết Kế Bộ Chế Hòa Khí Sử Dụng Lpg Cho Độmg Cơ Lutian Lt 154F:

Hình 41: Hệ thống nhiên liệu của xe gắn máy sử dụng LPG

1. Bộ giãn nở, 2. Van, 3. Bình chứa, 4. Đồng hồ báo mực nhiên liệu, 5. Van an toàn,

6. Tay ga, 7. Van tiết lưu, 8. Họng khuếch tán, 9. Bướm ga, 10. Bình điều hoà,

11. Van điện từ, 12. Van cơ khí, 13. Van chân không.

Hình 42: Van điện từ và đồng hồ đo mực nhiên liệu trong bình chứa.

Bộ tạo hỗn hợp: có thể sử dụng một trong hai phương án sau:

1. Cải tạo bộ chế hòa khí dùng xăng nguyên thủy sang dùng LPG: Trong trường hợp này hệ thống cung cấp xăng chính được cải tạo thành van trượt tiết lưu; vít xả xăng và ống xăng trào trở thành hệ thống không tải. Khoan thông đường cung cấp xăng chính và đường cung cấp xăng

không tải. Lỗ

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 118 trang tài liệu này.

không tải khi dùng xăng trở

thành hệ

thống cung cấp khí

LPG cho động cơ. Các đường thông khí bộ chế hòa khí khi dùng xăng và ziclơ không tải được bịt kín. Tháo bỏ phao và van kim. Khí LPG được đưa

vào buồng phao theo đường xăng cũ. Hệ thống điều khiển tải động cơ không thay đổi (hình 43).

Hình 43: Hệ thồng nhiên liệu LPG được cải tạo từ BCHK nhiên liệu xăng.

2. Chế tạo mới bộ chế hòa khí LPG: Trong trường hợp này bộ chế hòa khí LPG được chế tạo mới có chiều dài bằng chiều dài của bộ chế hòa khí xăng nguyên thủy. Đường kính họng Venturie của bộ chế hòa khí thay đổi từ 8 đến 10,5mm ứng với các xe gắn máy có dung tích xi lanh từ 50 đến 110cc. Khí LPG được dẫn đến bọng chứa khí quanh họng và được hút vào

họng qua 6 lỗ xung quanh có đường kính =1mm. Việc điều chỉnh lưu

lượng LPG cung cấp cho động cơ được thực hiện bởi van tiết lưu kết hợp với một cánh bướm ga (hình 41).

Nguyên lý làm việc của hệ

thống nhiên liệu LPG như

sau: Khi bật

công tắt điện của xe, van điện từ 11 nhấc lên, (nếu sử dụng van chân không 13 thay cho van điện từ thì khi khởi động động cơ, van chân không mở) khí LPG từ bình chứa 3 qua van 2, được giảm áp nhờ bộ giãn nở 1, sau đó được

dẫn đến bình điều hòa 10 và qua tiết lưu 7 để

vào họng bộ

chế

hòa khí

LPG 8. Van tiết lưu được mở đồng bộ với bướm ga 9 khi thay đổi tải động cơ bằng tay ga 6. ở chế độ không tải, van tiết lưu đóng kín, khí LPG qua lỗ không tải của van để vào họng. Khi tắt khóa điện (dừng động cơ), van điện từ 11 (hoặc van chân không 13) đóng lại, không cho khí LPG thoát ra ngoài để đảm bảo an toàn. Trong trường hợp cần thiết, việc đóng mở đường khí LPG cũng có thể được thực hiện nhờ van cơ khí 12.

Mực nhiên liệu LPG và áp suất khí trong bình chứa được theo dõi nhờ đồng hồ đo mực nhiên liệu 4 (hình 42) và đồng hồ áp suất 5. Nếu cải tạo bộ chế hòa khí dùng xăng nguyên thủy sang dùng LPG thì khí LPG sau khi ra khỏi bình điều hòa được đưa vào đường xăng của bộ chế hòa khí cũ, hệ thống điều khiển tải động cơ không thay đổi. Tuy nhiên, trường hợp này khó điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp hơn.

3.10.2 Thiết kế bộ chế hòa khí sử dụng LPG cho độmg cơ Lutian LT 154F:

a) Kết cấu bộ chế hòa khí:

Một trong những cụm chi tiết quan trọng nhất để chuyển đổi động cơ dùng xăng sang dùng LPG là bộ chế hòa khí. Kết cấu của nó được mô tả trên hình 44.

Sau khi chế tạo và lắp ráp xong, bộ chế hòa khí có dạng như hình 4 4(b). Bộ chế hòa khí có chiều dài tổng thể bằng chiều dài của bộ chế hòa khí nguyên thủy dùng xăng để tránh thay đổi kết cấu của những bộ phận khác.

Hình 44: Mặt cắt của bộ chế hòa khí LPG (a) và hình dạng bên ngoài (b)

Hình 45: Kết cấu các chi tiết của bộ chế hoà khí LPG.

Hệ thống cung cấp ga chính được đưa vào một bọng chứa khí bao

quanh họng venturie. Khí được hút vào họng qua 6 lỗ nhỏ có đường kính

1mm khoan xung quanh họng. Hệ thống cung cấp ga

ở chế độ

không tải

được dẫn riêng biệt phía sau bướm ga và được điều chỉnh bởi một vít không tải.

Bộ chế hoà khí này đã được chế tạo và làm thí nghiệm tại Đại học Đà Nẵng, sau đó đem thử nghiệm thực tế trên xe Honda Wave 110. Kết cấu các chi tiết và hình dáng bên ngoài của bộ chế hoà khí như ở hình 45 và 46.

Hình 46: Hình dáng bên ngoài của bộ chế hoà khí LPG

b) Thử nghiệm bộ chế hòa khí LPG:

Hình 47 giới thiệu

ảnh chụp hệ

thống thí nghiệm bộ

chế

hòa khí

được tiến hành tại Trung Tâm Nghiên cứu Bảo vệ Môi trường Đại học Đà Nẵng. Không khí được thổi qua họng nhờ một máy nén có lưu lượng cực đại 75(m3/h), tương đương với lưu lượng không khí qua họng bộ chế hoà khí ở giai đoạn nạp khi động cơ có dung tích xi lanh 80(cm3) chạy ở chế độ tốc độ 3.000(vòng/phút). Lưu lượng không khí được đo bằng lưu lượng kế dạng màng, mức chênh lệch áp suất trước và sau màng được xác định nhờ áp kế chữ U. Lưu lượng khí LPG được đo nhờ lưu lượng kế dạng roto. Độ mở bướm ga được xác định một cách chính xác nhờ một thước chia độ.

Thí nghiệm được tiến hành trên 3 bộ chế hòa khí có đường kính họng 8mm, 10,5mm và 12mm. Lỗ nạp ga quanh họng có đường kính 1mm. Thí nghiệm được thực hiện ở mỗi trường hợp với 3, 4 và 6 lỗ thông. áp suất ga được giữ ổn định nhờ bộ giãn nở của bình ga gia dụng. Nhiệt độ không khí lúc làm thí nghiệm là 28 C với áp suất khí trời 750mmHg.

Thư ớ c xá c định độ mở bư ớ m ga

Lư u lư ợ ng kếga

Chếhòa khí

Lư u lư ợ ng kếkhông khí

Bypasskhông tải

Hình 4ư7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định đặc tính bộ chế hòa khí LPG.

Hình 4ư8 trình bày biến thiên của hệ số dư lượng không khí theo độ

mở bướm ga ứng với các bộ chế hòa khí có đường kính họng khác nhau.

Khi đường kính họng 8mm, thí nghiệm cho thấy

ở chế độ

tải rất thấp

(khoảng 10% tải) thành phần hỗn hợp xấp xỉ 1. Khi độ mở bướm ga tăng,

thành phần hỗn hợp giảm xuống còn khoảng 0,5 (đậm). Thật vậy khi

đường kính họng bé, tốc độ

không khí qua họng lớn làm tăng độ

chân

không tại họng dẫn đến sự gia tăng lưu lượng ga, do đó độ đậm đặc của hỗn hợp cũng tăng theo.

Khi đường kính họng tăng lên 12mm, thành phần hỗn hợp ở chế độ tải

thấp bé (

>1) và tăng dần theo độ mở bướm ga. Độ

đậm đặc đạt giá trị

xấp xỉ 1 và gần như giữ ổn định khi độ mở bướm ga lớn hơn 50%. Bộ chế hòa khí có đường kính họng 12mm vì vậy thích hợp khi động cơ làm việc ở chế độ tải lớn còn ở chế độ tải bé, thành phần hỗn hợp qua loãng, động cơ làm việc không ổn định.

Khi thay đường kính họng 10,5mm, vị trí đạt thành phần hỗn hợp ổn định dịch về phía trái. Thực nghiệm cho thấy bắt đầu ở 20% tải thành phần hỗn hợp bắt đầu dao động quanh giá trị  = 1 và giữ ổn định ở giá trị hơi

lớn hơn 1 khi tải lớn. Điều này phù hợp với động cơ LPG. Thật vậy do

hỗn hợp LPGkhông khí được hòa trộn đồng đều nên động cơ có thể làm việc với hỗn hợp nghèo hơn so với động cơ xăng.

Hình 49 thể hiện ảnh hưởng của số lỗ nạp ga quanh họng đến thành phần hỗn hợp. Khi chỉ sử dụng 3 lỗ, do khí ga bị tiết lưu lớn nên hỗn hợp loãng. Khi tăng dần số lượng lỗ, hỗn hợp đậm đặc dần. Thí nghiệm cho thấy khi dùng 6 lỗ có đường kính 1mm là phù hợp nhất.

Dạng các đường đặc tính bộ chế hoà khí trên đây cho phép động cơ làm việc tốt ở chế độ tải trung bình hay đầy tải. Ở chế độ tải bé, hỗn hợp

loãng khiến động cơ

làm việc không

ổn định. Theo phân tích đường đặc

tính lý tưởng của bộ chế hòa khí, ở chế độ tải thấp, hỗn hợp cần đậm đặc hơn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cháy. Đối với LPG, độ đậm

đặc của hỗn hợp ở chế

độ tải thấp không cần lớn như

đối với động cơ

xăng vì nhiên liệu ban đầu đã ở trạng thái khí nhưng nó cũng phải đậm hơn so với hỗn hợp khi động cơ chạy ở chế độ bình thường. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi khởi động động cơ ở trạng thái nguội. Để điều chỉnh đường đặc tính bộ chế hòa khí cho phù hợp với mọi chế độ công tác của động cơ,

việc nạp ga được thực hiện thông qua một van bypass. Bypass là một van tiết lưu mô đun, nhấc lên theo độ mở của bướm ga để cung cấp một lượng

ga đủ

lớn vào sau bướm ga

ở chế

độ không tải và tải thấp. Khi mở

lớn

bướm ga van bypass không còn tác dụng. Hình 410 giới thiệu tác động của bypass đến đường đặc tính của bộ chế hòa khí LPG. Nhờ có bộ phận phụ

trợ

này, đường đặc tính của bộ

chế

hòa khí LPG có dạng tương tự

với

đường đặc tính lý tưởng của bộ chế hòa khí động cơ xăng.

Hình 48: Ảnh hưởng của đường kính họng đến đường đặc tính của BCHK

Hình 49: Ảnh hưởng của số lỗ nạp ga đến đườ

ng đặc tính của BCHK