Tìm hiểu hệ thống phun xăng trực tiếp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.98 MB, 25 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU HỆ THỐNG
PHUN XĂNG TRỰC TIẾP
GVHD: GVC.Ths ĐỖ QUỐC ẤM
SVTH: NGUYỄN ANH TÀI 13145224
LÊ NHẬT HOÀNG 13145092
1
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU GDI
CHƯƠNG 2: ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA GDI
CHƯƠNG 3: KẾT CẤU CỦA GDI
CHƯƠNG 4: CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA GDI
CHƯƠNG 5: HIỆU SUẤT VÀ PHÁT THẢI
2
Chương 1: Giới thiệu về GDI
GDI (Gasoline direct injection) là loại động cơ mà hỗn hợp
được tạo bên trong buồng đốt của động cơ, với sự nạp và
cháy phân lớp
Động cơ GDI cịn có các tên gọi khác như SIDI (spark-ignited
direct injection) đánh lửa phun xăng trực tiếp hoặc FSI (fuel
stratified injection) phun nhiên liệu phân tầng.
3
Chương 2: Ưu nhược điểm của động cơ GDI
Ưu điểm
Tiết kiệm nhiên liệu nhiều hơn
Momment xoắn và công suất cao hơn
Giảm mức phát thải
Kiểm sốt kích nổ tốt hơn
Có thể hoạt động với hỗn hợp cực nghèo
Nhược điểm
Yêu cầu bảo dưỡng động cơ phức tạp hơn
Kết cấu kim phun phải đáp ứng được điều kiện khắc nghiệt của buồng cháy
Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu phức tạp
Kết cấu buồng đốt cũng phức tạp hơn
4
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
Đường ống cao áp
Cảm biến áp suất nhiên liệu
5
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
3.1 Bơm cao áp
Van an tồn
Van điều khiển
Van đầu ra
Van đầu vào
Xi lanh
Piston
Lị xo
6
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
3.1 Bơm cao áp
7
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
3.2 Kim phun GDI
Kim phun 1 lỗ
Kim phun nhiều lỗ
8
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
3.3 Các loại buồng đốt và cách hình thành hịa khí
Cách hình thành hịa khí
9
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
3.3 Các loại buồng đốt và cách hình thành hịa khí
Spray guided
Wall guided
Air guided
10
Chương 3: Kết cấu động cơ GDI
3.4 Các cảm biến
11
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.1. Các chế độ hoạt động cơ bản
Đồng nhất λ ≤1
- Chỉ số octane cao
- Tận dụng khơng khí tốt
Đồng nhất nghèo:
Phân tầng: λ >>1, EGR cao
- NOx thấp
- Giảm tiêu hao nhiên liệu
λ > 1; EGR cao
- HC thấp
- Quá trình cháy ổn định
- Giảm tiêu hao nhiên liệu
12
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2. Chế độ phun của Bosch.
Chế độ đồng nhất (Homogeneous Mode)
Chế độ phân tầng (Stratified Mode)
Chế độ đồng nhất nghèo
(Homogeneous Lean Mode)
Động cơ GDI của Bosch
Chế độ phân tầng đồng nhất (Homogeneous Stratified Mode)
Chế độ đồng nhất chống kích nổ (Homogeneous Knock Protection
Mode)
Chế độ phân tầng làm nóng bộ xúc tác (Stratified Catalyst
Heating Mode)
13
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2.1. Chế độ đồng nhất (Homogeneous Mode)
•
Tỷ lệ A/F: 14,7/1.
•
Tốc độ cao/mơ men xoắn cao.
•
Nhiên liệu được phun một lần vào kì nạp
14
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
Những lợi ích của chế độ đồng nhất
• Điều khiển tỷ lệ A/F chính xác;
• Khởi động nhanh hơn;
• Hiệu suất nạp tăng đến 5%;
• Tăng giới hạn tự cháy và tỷ số nén ;
• Tăng 6% tính kinh tế nhiên liệu;
• Tăng moment và cơng suất lên đến 10%;
• Kiểm sốt ít phức tạp hơn so với các nạp phân tầng của động cơ GDI;
15
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2.2. Chế độ phân tầng (Stratified mode)
•
•
Sử dụng trong điều kiện cầm chừng/cơng suất thấp.
Bướm ga chính (BGC) mở hồn tồn và bướm ga phụ (BGP) được đóng lại
để cho khơng khí chảy nhanh vào xy lanh.
•
•
•
Nhiên liệu được phun vào cuối kì nén, ngay trước khi đốt.
Tỷ lệ A/F: 30~50
Đạt được hỗn hợp nghèo nhất, tiết kiệm nhất.
16
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2.3. Chế độ đồng nhất nghèo (Homogeneous Lean
Mode)
•
•
•
•
•
BGP vẫn đóng và BGC được điều khiển theo tải.
Phun vào kì nạp hịa trộn cùng khơng khí xốy lốc
Chế độ này được sử dụng trên một số tình huống cơng suất thấp.
Nhiên liệu được phun nghèo hịa trộn với khơng khí xốy trong kì nạp.
Tỷ lệ A/F>14,7 (λ>1).
17
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2.4. Chế độ phân tầng đồng nhất (Homogeneous Stratified
Mode)
•
•
BGP đóng lại khi BGC mở.
Kim phun thực hiện phun 2 lần:
- Lần 1 phun nghèo trộn với khơng khí trong kì nạp.
- Lần 2 phun giàu vào kì nén ngay trước khi đốt.
Mục đích:
- Q trình chuyển chế độ phun thuận lợi .
- Tiêu thụ nhiên liệu ít hơn so với chế độ đồng nhất và phát thải ít hơn được chế độ phân tầng.
18
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2.5. Chế độ đồng nhất chống kích nổ
(Homogeneous Knock
Protection Mode)
•
Kim phun thực hiện hai lần phun:
- Phun nhiên liệu lần 1 vào kì nạp (nghèo đồng nhất);
- Phun nhiên liệu lần 2 trước khi đốt.
•
•
•
Để điều chỉnh giá trị λ, làm giảm nhiệt độ ở quá trình cháy.
Làm giảm thời gian cháy.
Được sử dụng khi động cơ bị kích nổ.
19
Chương 4: Chế độ hoạt động của động cơ GDI
4.2.6. Chế độ phân tầng làm nóng bộ xúc tác
Heating Mode)
•
(Stratified Catalyst
Nhiên liệu cũng được chia làm 2 lần phun.
- Phun nhiên liệu lần 1 phun phân tầng;
- Phun nhiên liệu lần 2 xảy ra sau quá trình cháy để làm tăng nhiệt độ khí thải.
•
•
Chế độ này làm nóng bộ chuyển đổi xúc tác khi khởi động lạnh cho phép các cảm biến O 2 hoạt động sớm hơn.
Bộ xúc tác nhanh chóng đạt được nhiệt độ làm việc 1200-1300°F, giảm phát thải khi khởi động lạnh.
20
Chương 5:Hiệu Suất Và Phát Thải
5.1. Hiệu suất của động cơ GDI
Ảnh hưởng của tỉ số nén đến chỉ số octane của động cơ GDI và MPI
So sánh hiệu suất nạp của GDI và MPI
21
Chương 5:Hiệu Suất Và Phát Thải
5.1. Hiệu suất của động cơ GDI
So sánh công suất và moment của GDI và MPI
22
Chương 5:Hiệu Suất Và Phát Thải
5.2. Tiêu hao nhiên liệu của động cơ GDI
Tiêu thụ nhiên liệu ở 40km/h
Nhiên liệu cung
cấp (l/h)
Suất tiêu hao nhiên
liệu (g/PSh)
A/F
Mức tiêu hao nhiên liệu giữa động cơ GDI và MPI
Tiêu hao nhiên liệu của GDI và MPI ở chế độ cầm chừng
23
Chương 5:Hiệu Suất Và Phát Thải
5.2. Khí thải NOx của động cơ GDI
Khơng có bộ xúc tác
EGR
Bộ xúc tác NOx
So sánh về mức phát thải NOx
24
Cảm ơn quý thầy và các bạn
đã chú ý theo dõi
25
