Thạc Sĩ Nghiên cứu mô phỏng động cơ Diesel 3 xy-lanh theo hướng sử dụng nhiên liệu sinh học

Lý do chọn đề tài
Góp phần giải quyết bài toán 3-E. iện nay, sự phát t iển của ngành công
nghiệp thế giới nói chung và tại iệt Nam nói iêng đã tạo a các bài toán hết sức
khẩn cấp cần phải giải quyết về năng lượng (Ene gy), ô nhi m môi t ường sinh thái
(Ecology), và sự gia tăng về giá nhiên liệu (Economy). Các tổ chức và các nhà khoa
học đã và đang giải quyết bài toán 3-E này ở các mức độ khác nhau. uy nhiên, có
v mối quan hệ 3-E này chưa được giải quyết một cách toàn diện. Nguồn năng
lượng, nhiên liệu t uyền thống có nguồn gốc dầu mỏ hóa thạch đang dần cạn kiệt và
giá dầu t ên thế giới ngày càng gia tăng. ong khi đó, lĩnh vực công nghiệp và giao
thông vận tải có sử dụng nhiên liệu dầu khí này đã và đang tạo a sự ô nhi m vô
cùng khủng khiếp cho bầu khí quyển và môi t ường sống.
Giảm ô nhiễm môi trường trong sản xuất thủy sản tại Việt Nam, đặc biệt từ
chất thải cá Basa. iệt Nam là nước có t ữ lượng nhất định về dầu khí nhưng không
vì thế mà chúng ta được phép sử dụng một cách lãng phí nguồn tài nguyên thiên
nhiên quí báu này. Do đó, việc nghiên cứu dự báo cho tương lai nguồn năng lượng
vô tận đồng thời góp phần bảo vệ môi t ường sống là vô cùng quan t ọng t ong quá
trình phát t iển kinh tế xã hội ở nước ta.
Nhu cầu sản xuất động cơ Diesel 3 xy-lanh công suất lớn phục vụ nông lâm
ngư nghiệp của công ty SVEAM trong tương lai. heo ông Nguy n ấn Phát – Phó
tổng Giám đốc Công ty N Một thành viên Động cơ và Máy nông nghiệp
(SVEAM) – iệt Nam hoàn toàn sản xuất được hầu hết các loại thiết bị phục vụ
nghành công nghiệp t ong nước với tỉ lệ nội địa hóa lên đến 70% – 80% [27]. Động
cơ một xy-lanh công suất nhỏ, nếu lắp lên máy nông nghiệp thì không phù hợp, khi
đó động cơ ba xy-lanh s đáp ứng được công suất cần thiết, 20 30 mã lực. ới
động cơ 3 xy-lanh thì dây chuyền công nghệ chế tạo của S EAM không thay đổi
nhiều, phù hợp với thời điểm hiện nay và chiến lược kinh doanh của công ty. Điều
này làm tăng tính khả thi của đề tài khi áp dụng thực tế.
Ứng dụng sự hỗ trợ của máy tính và phần mềm rút ngắn thời gian nghiên cứu
và phát tri n động cơ. Đồng thời với sự phát t iển không ngừng của các phần mềm
máy tính, các phương pháp tính t ợ giúp, đặc biệt là phương pháp mô hình hóa và
mô phỏng. iệc ứng dụng các phương tiện và công nghệ thông tin t ong nghiên cứu
rút ngắn thời gian thiết kế và kiểm t a nhằm giảm chi phí t ong quá t ình phát
triển sản phẩm mới vì không phải chế tạo nhiều vật mẫu thử nghiệm và dự báo
trước các sai sót có thể khi t iển khai theo phương pháp t uyền thống.
Xuất phát từ thực tế t ên, đề tài nghiên cứu được đề xuất nhằm góp phần tìm a
cơ sở cho các ứng dụng các loại nhiên liệu mới, nhiên liệu sinh học t ên động cơ đốt
t ong nhằm góp phần giảm thiểu ô nhi m môi t ường và giảm chi phí cho việc sử
dụng nhiên liệu t ong các phương tiện giao thông hiện nay. Điều đó ất có ý nghĩa
t ong sự phát t iển kinh tế - xã hội và công nghệ của đất nước.
1.1.2 Phân tích tích cấp thiết của đề tài
Ứng dụng nhiên liệu mới bảo vệ môi trường. ính cấp bách t ong tìm kiếm
nguồn năng lượng mới như biogas, biodiesel, CNG, .nhằm thay thế năng lượng
t uyền thống có nguồn gốc dầu mỏ góp phần cắt giảm ô nhi m không khí từ động
cơ đốt t ong và ô tô. iệc nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học (Biodiesel) t ên
động cơ Diesel 03 xy-lanh góp phần tận dụng các nguồn nhiên liệu tái tạo và giảm
đáng kể mức độ ô nhi m môi t ường so với các loại nhiên liệu t uyền thống. Đây là
xu hướng ứng dụng nhiên liệu xanh và sạch nhằm góp phần thúc đẩy sản xuất nông
nghiệp, dịch vụ nông thôn, giảm thiểu ô nhi m môi t ường và chủ động về nguồn
nhiên liệu tại nông thôn.
Nghiên cứu cơ bản cho việc phát tri n loại động cơ nhiều xy-lanh tại Việt Nam.
Đề tài này là tiền đề để các nhà máy sản xuất động cơ có thể ứng dụng để chế tạo
động cơ nhiều xy-lanh, t ong đó có động cơ 3 xy-lanh sử dụng nhiên liệu sinh học
lần đầu tiên ở iệt Nam. Đề tài được thực hiện nhằm chuẩn bị các điều kiện cần
thiết để có thể tổ chức sản xuất các loại động cơ nhiều xy-lanh của iệt Nam phục
vụ nông nghiệp, nông thôn, và giao thông vận tải.
rút ngắn quá tr nh nghiên cứu và phát tri n động cơ nhiều xy-lanh tại Việt Nam.
hiện nay, các công ty sản xuất động cơ tại việt Nam (như Công ty VIKYNO –
VINAPPRO, Công ty chế tạo động cơ Diesel Sông Công – DISOCO .) chỉ có thể
sản xuất loại động cơ xy-lanh công suất nhỏ và phạm vi ứng dụng h p (như việc
ứng dụng kéo máy bơm nước, máy phát điện c nhỏ, tàu thuyền công suất nhỏ, .).
Các nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học cho động cơ nhiều xy-lanh vẫn chưa
được t iển khai. Bên cạnh đó nhu cầu về loại động cơ công suất lớn nhiều xy-lanh
đang t ở nên vấn đề cần thiết t ong quá t ình phục vụ nông nghiệp và vận tải nông
thôn.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu chung
Thiết lập mô phỏng một số đặc tính chính của động cơ Diesel 3 xy-lanh
nhằm tìm a ảnh hưởng của các thông số vận hành lên đặc tính động cơ nghiên cứu
góp phần hỗ t ợ cho quá t ình nghiên cứu và phát t iển động cơ nhiều xy-lanh tại
iệt Nam.
Ngoài a, đề tài đề xuất việc thực hiện ứng dụng nhiên liệu sinh học
(Biodiesel) góp phần giảm thiểu ô nhi m môi t ường, giảm chi phí sử dụng nhiên
liệu và chứng minh tính khả thi t ong việc thay thế nhiên liệu Diesel t ên động cơ
Diesel nông nghiệp t ong tương lai tại iệt Nam.


Nội dung nghiên cứu
Luận văn được thực hiện với các nội dung chính như sau:
1) Nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình hóa- mô phỏng của động cơ đốt t ong.
2) Nghiên cứu mô phỏng đặc tính động cơ Diesel 3 xy-lanh Kubota.
3) Mô phỏng đặc tính của động cơ Diesel 3 xy-lanh theo hướng sử dụng nhiên
liệu sinh học bằng phần mềm mô phỏng chuyên dùng sử dụng Ricardo
Wave.
4) Phân tích và đánh giá kết quả nghiên cứu. Đề xuất loại động cơ 3 xy-lanh
các hướng cải tiến phù hợp với từng loại nhiên liệu cho động cơ.
5) So sánh đánh giá với một số kết quả thực nghiệm về đặc tính làm việc của
động cơ Diesel 3 xy-lanh.