Nghiên cứu áp dụng công nghệ vòi phun khí – lỏng dành cho động cơ đốt trong

HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HĨA
(MEAE2021)

Nghiên cứu áp dụng cơng nghệ vịi phun khí – lỏng dành cho
động cơ đốt trong
Nguyễn Sơn Tùng 1, *, Nguyễn Thanh Tuấn 2
1 Khoa Cơ – Điện, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Email:

2 Khoa Dầu khí, trường Đại


học Mỏ - Địa chất, Email:

THƠNG TIN BÀI BÁO

TĨM TẮT

Q trình:
Nhận bài 17/6/2021
Chấp nhận 18/8/2021
Đăng online 20/12/2021

Giảm thiểu tác động có hại của khí thải động cơ đốt trong đến môi trường
đang là vấn đề được các nhà khoa học, chính phủ quan tâm, nhất là tại các
khu đô thị lớn với mật độ ô tô, xe máy tham gia giao thông ngày càng gia
tăng. Cho tới ngày nay, có rất nhiều giải pháp được nghiên cứu và đưa vào
ứng dụng thực tế nhằm cải thiện chất lượng đốt cháy nhiên liệu tăng cơng
suất có ích của động cơ, giảm tỷ lệ các hợp chất khí mono oxit (NO, CO)
trong khí thải. Sử dụng vịi phun khí – lỏng nhằm tạo ra các hạt bụi sương
nhiên liệu phân tán, hồ trộn với khơng khí bên trong buồng đốt là một giải
pháp không những đảm bảo đốt cháy hoàn toàn lượng nhiên liệu được đưa

vào buồng đốt mà còn nâng cao tuổi thọ của vòi phun. Bài báo này, nghiên
cứu cơng nghệ sử dụng vịi phun tạo sương và ứng dụng vòi phun nhiên
liệu dành cho động cơ đốt trong nhằm giảm thiểu các tác động có hại của
khí thải động cơ đến mơi trường và con người cũng như tiết kiệm nhiên
liệu.

Từ khóa:
Vịi phun nhiên liệu, vịi
phun khí – lỏng, phun
sương

© 2021 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm.

trong khí thải như oxit nito (NOx), các hạt bụi mịn
PM (muội cac-bon). Với tính năng ưu việt vốn có về
cơng suất, chi phí nhiên liệu rẻ kết hợp với việc đổi
mới công nghệ nâng cao chất lượng làm việc của
động cơ diesel, giảm thiểu tác hại đến môi trường
của khí thải đáp ứng chính sách bảo vệ mơi trường
ngày càng được thắt chặt tại các quốc gia, trong 50
năm tới động cơ diesel vẫn giữ vai trò chủ đạo
trong lĩnh vực giao thơng vận tải, máy cơng trình
cho tới khi các nghiên cứu sử dụng nguồn năng
lượng thay thế hoàn thiện và đưa vào áp dụng
trong thực tiễn. Theo nghiên cứu của Phạm Văn
Việt, Cao Đức Thiệp, (2019) cho biết ngày nay tại
Pháp và Italy có đến 40% số phương tiện giao
thông sử dụng động cơ diesel, hãng sản xuất xe ơ tơ
nổi tiếng BMW vẫn duy trì và phát triển dòng xe
được trang bị động cơ diesel. Các nghiên cứu phát

triển hệ thống phun nhiên liệu tập trung nổi bật

1. Mở đầu
Nghiên cứu phát triển hệ thống phun nhiên
liệu của động cơ diesel nhằm nâng cao chất lượng
làm việc của động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm
tác hại của khí thải động cơ tới mơi trường được
các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, các hãng
sản xuất ô tô, sản xuất động cơ đốt trong và phụ
tùng đã đầu tư kinh phí, thực hiện các dự án nghiên
cứu nhằm cải thiện hệ thống phun nhiên liệu. Hãng
sản xuất thiết bị và phụ tùng động cơ đốt trong
Denso (Nhật Bản) đã nghiên cứu phát triển các
mẫu vòi phun cao áp, hệ thống phun nhiên liệu tích
áp (common-rail system) sử dụng bộ điều khiển
điện tử ECU (Electronic Control Unit ) nhằm nâng
cao hiệu suất làm việc của động cơ, giảm lượng tiêu
thụ nhiên liệu (do cấp nhiều hơn lượng cần thiết)
từ đó giảm thiểu các chất gây ơ nhiễm môi trường
47


HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)

như giải pháp như tăng áp suất phun và vận tốc các
hạt phân tán sau vòi phun để tăng hiệu quả khuếch
tán, hoà trộn nhiên liệu dầu (dạng phun sương) với
khơng khí bên trong buồng đốt, hệ thống phun
nhiên liệu tích áp, hệ thống phun nhiên liệu điện tử

(EFI), hệ thống phun nhiên liệu điện tử - thuỷ lực
(HEUI).
Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu dầu
diesel (một sản phẩm của khai thác dầu mỏ) làm
việc theo nguyên lý do Rudolf Diesel thiết kế vào
năm 1897. Khác với động cơ đốt trong sử dụng
nhiên liệu xăng, động cơ diesel khơng có hệ thống
đánh lửa mà hỗn hợp nhiên liệu tự bốc cháy do
nhiệt độ bên trong xy lanh tăng cao bởi q trình
nén khơng khí. Cuối kỳ nén, nhiên liệu được phun
tơi vào buồng đốt, các hạt bụi nhiên liệu lỏng phun
tơi hố hơi và hồ trộn với khơng khí tạo thành hỗn
hợp và tự bốc cháy. Áp suất phun nhiên liệu yêu cầu
rất cao để đạt được chùm hạt bụi dầu phân tán sau
vòi phun. Theo Phạm Văn Việt, Cao Đức Thiệp,
2019, áp suất phun của hệ thống phun nhiên liệu
tích áp (common-rail) trên các động cơ diesel hiện
đại có thể đạt tới 1400 bar (xấp xỉ 20 000 psi),
lượng nhiên liệu được phun vào buồng đốt được
định lượng chính xác nhờ bộ ECU dựa trên các
thông số áp suất phun, độ mở van tiết lưu cũng như
thời gian phun. Hệ thống này bao gồm các thiết bị
như bơm cao áp (bơm thuỷ lực thể tích), các cảm
biến tốc độ trục khuỷu, cảm biến áp suất, vòi phun
cao áp, van điện từ và hệ thống điều khiển điện tử
ECU. Do tính tốn định lượng chính xác lượng
nhiên liệu cần thiết với công suất tiêu thụ của động
cơ nên so với phương pháp sử dụng vòi phun
truyền thống phương pháp này đã giảm được 40%
lượng CO, giảm 60% lượng bụi PM (các

hydrocacbon chưa cháy hoàn toàn) có trong khí
thải.
Do làm việc với áp suất cao, vận tốc chuyển
động của dòng nhiên liệu trong vòi phun lớn nên
các vịi phun nhanh chóng bị mịn hỏng, tại vị trí các
đệm làm kín cũng bị biến dạng, mịn hỏng dẫn tới
giảm khả năng làm kín. Khi khả năng làm kín khơng
được đảm bảo thì áp suất làm việc của vòi phun
giảm, dưới sự nén ép của bơm cao áp một phần
nhiên liệu sẽ rị rỉ sớm hoặc phun sót ở dạng nhỏ
giọt, nhiên liệu phun không tơi dẫn tới chất lượng

hồ trộn nhiên liệu với khơng khí giảm. Như vậy,
không đáp ứng được chất lượng chuẩn bị hỗn hợp
nhiên liệu. Để khắc phục vấn đề mòn hỏng, kéo dài
tuổi thọ của hệ thống phun nhiên liệu cũng như
giảm chi phí sản xuất các thiết bị của hệ thống, bài
bào này trình bày cơ sở phương pháp sử dụng vịi
phun kết hợp khí – lỏng nhằm tạo ra chùm tia nhiên
liệu phân tán đáp ứng yêu cầu hoà trộn chuẩn bị
hỗn hợp nhiên liệu với áp suất phun yêu cầu nhỏ
hơn so với các thiết kế hiện nay.
2. Cơ sở lý thuyết
2.1. Hệ thống phun nhiên liệu của động cơ diesel
hiện đại
Hiện nay, các động cơ diesel hiện đại hầu hết sử
dụng hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp. Hình 2
giới thiệu sơ đồ cấu tạo của hệ thống phun nhiên
liệu tích áp trên các động cơ diesel (Sean Bennett,
2010). Dầu nhiên liệu từ thùng chứa qua phin lọc

thứ cấp tới bơm chuyển dầu, sau đó nhiên liệu
được đẩy qua phin lọc tinh để loại bỏ các tạp chất
lẫn trong nhiên liệu trước khi vào bơm cao áp. Bơm
cao áp nén và đẩy dầu tới bình tích áp, các kim phun
(vịi phun) được kết nối với bình tích áp bởi các ống
xi phơng. Tại bình tích áp nhiên liệu ln được duy
trì ở một mức áp suất nhất định được giới hạn bởi
van an tồn. Bộ điều khiển sẽ tính toán và quyết
định thời điểm phun nhiên liệu cũng như lượng
nhiên liệu được phun vào buồng đốt. Nhiên liệu
được phun qua vịi phun sau đó bị xé nhỏ thành
dạng hạt lỏng phân tán (droplets) và nhanh chóng
hố hơi hồ trộn với khối khơng khí nén bên trong
buồng đốt. Vịi phun có số lỗ phun, đường kính lỗ
phun và áp suất phun phụ thuộc vào thiết kế của
các hãng sản xuất. Nhìn chung, áp suất phun càng
lớn, đường kính lỗ phun nhỏ thì nhiên liệu càng
được xé nhỏ, tốc độ bay hơi nhanh dễ dàng hồ trộn
với khơng khí.
Chất lượng phun được thể hiện bằng độ phun
mịn của các hạt lỏng nhiên liệu phân tán (droplets)
và độ phun đều. Độ phun mịn của chùm tia phân
tán được đánh giá bằng kích thước đường kính
trung bình d32 (Phạm Minh Tuấn, 2008):

48


HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)

n

d 32 =

Sự phân tán, xé nhỏ và phân bố đều của nhiên
liệu sau vòi phun phụ thuộc vào số lỗ phun, đường
kính lỗ phun, áp suất phun, vận tốc chuyển động
sau vòi phun, sức căng mặt ngoài, độ nhớt của
nhiên liệu và ma sát với khơng khí trong buồng đốt.
Tăng khối lượng riêng (mật độ) của mơi trường
khơng khí bên trong buồng đốt làm tăng quá trình
ma sát và xé nhỏ nhiên liệu. Áp suất cuối q trình
nén trong buồng đốt thơng thường chỉ đạt từ 30 ÷
50 bar. Kích thước các hạt nhiên liệu lỏng phân tán
sau vòi phun cần đạt độ mịn tới đường kính 50 μm,
thậm chí nhỏ hơn. Thơng số chính của một số hệ
thống phun nhiên liệu và kiểu buồng đốt được
trình bày trong Bảng 1 (Phạm Minh Tuấn, 2008).

n

Vi

 ri3

i =1

i =1

1

= . i =n1
 Fi 3  ri 2
i =1
n

(1)
Trong đó: Vi – thể tích các hạt nhiên liệu lỏng
phân tán được coi là hình cầu, (m3), Fi – diện tích bề
mặt các hạt lỏng nhiên liệu phân tán (m2), ri – bán
kính các hạt lỏng nhiên liệu hình cầu (m), n – số hạt
lỏng nhiên liệu phân tán trong chùm tia sau vòi
phun.

2.2. Vòi phun
2.2.1. Vòi phun áp suất
Phương pháp sử dụng vòi phun cao áp là một
phương pháp truyền thống để tạo ra các hạt bụi
lỏng phân tán. Dòng chất lỏng được tăng tốc khi
chuyển động qua tiết diện lưu thơng hẹp của vịi
phun (lỗ nhỏ), tại đây năng lượng thế năng của
dòng nước được chuyển thành năng lượng động
năng. Do đó, vận tốc của các phần tử chất lỏng tăng
lên. Sự ma sát giữa dòng tia có vận tốc lớn phía sau
vịi phun với khơng khí xung quanh và sức căng
mặt ngồi của chất lỏng là q trình hình thành sự
phân tán, xé nhỏ dịng tia trở thành các hạt bụi lỏng
có kích thước nhỏ. Các hạt bụi lỏng phía sau vịi
phun tạo thành chùm tia hình nón có góc cơn
khoảng 10o ÷ 15o. Kích thước của hạt bụi lỏng càng
nhỏ khi áp suất phía trước vòi phun càng lớn và tiết

diện vòi phun nhỏ.
Áp suất phun qua vòi phun:

.Q 2
p=
2.Cv2 .A2

(2)

1 – Cổng hồi nhiên liệu, 2 – Đầu nối dây điều khiển,
3 – Van điện từ, 4 – Cổng cấp nhiên liệu, 5 – Van bi,
6 – Van tiết lưu, 7 – Đường cấp áp suất điều khiển,
8 – Van áp suất, 9 – Van điều khiển pit tơng vịi phun
(plunger), 10 – Đường cấp nhiên liệu tới vòi phun,
11 – Kim phun
A – Trạng thái đóng kín B – Trạng thái phun

Trong đó: p – áp suất phun, (Pa), ρ – khối
lượng riêng của chất lỏng, (kg/m3), Q – lưu lượng
dòng chảy qua vòi phun (m3/s), Cv – hệ số lưu
lượng, A – tiết diện lưu thơng của lỗ vịi phun (m2).

Hình 1 – Vịi phun nhiên liệu cơng nghệ điện tử thuỷ lực EHI (Sean Bennett, 2010)

Năm 1878, Rayleigh nghiên cứu sự phân tán của
chất lỏng khơng có độ nhớt qua vịi phun áp suất ở

2.2.2. Vịi phun khí lỏng

49

HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)

vận tốc thấp dựa trên cơ sở nghiên cứu trước đó
của Plateau. Năm 1931, Weber tiếp tục nghiên cứu
hiện tượng này và mở rộng sang đối tượng chất
lỏng có tính nhớt. Những nghiên cứu này đã đặt
nền móng cho việc nghiên cứu, phát triển và ứng
dụng vòi phun phân tán hay còn gọi là vòi phun
sương (chất lỏng là nước).
Vịi phun kết hợp khí – lỏng (twin-fluid
atomization) còn được gọi là vòi phun sương sử
dụng dòng khí hỗ trợ (air assisited atomization)
vịi phun thổi khí (air – blasted atomization) là do
sử dụng dịng khí ở vận tốc cao phun kết hợp với
dòng tia chất lỏng sau vịi phun thứ cấp nhằm mục
đích tăng ma sát giữa pha lỏng với pha khí để tăng
cường sự xé nhỏ và phân tán pha lỏng. Sự kết hợp
của dịng khí làm thúc đẩy q trình phân tán dịng
lỏng thành các hạt bụi phân tán có kích thước đạt
tới độ mịn trong phạm vi từ vài chục mi-cro-met tới
vài trăm mi-cro-met. Q trình kết hợp của dịng
khí và dịng nước có thể diễn ra bên trong vịi phun
hoặc bên ngồi vịi phun. Với q trình diễn ra bên
trong vịi phun, dịng chất lỏng phun qua vòi phun
sơ cấp và bị phân tán, xé nhỏ sơ bộ một phần hoặc
có dạng màng mỏng liên tục với áp suất đủ lớn. Sau
đó, dịng lỏng phân tán tiếp tục ma sát mãnh liệt với

dòng khí chuyển động với vận tốc lớn và bị xé nhỏ
thành các hạt mịn hơn và hỗn hợp dịng khí – lỏng
cùng chuyển động qua lỗ vòi phun thứ cấp. Với q
trình hồ trộn phía sau vịi phun, dịng lỏng sau vịi
phun sơ cấp sẽ kết hợp với dịng khí bên ngồi vịi
phun (Arthur H. Lefebvre và Vincent G. McDonell)
Bên cạnh thơng số áp suất phun thì tỷ lệ giữa
dịng khí và dịng lỏng là một thơng số quan trọng
quyết định chất lượng phân tán hạt mịn phía sau
vịi phun. Lưu lượng thể tích và khối lượng riêng

của dịng khí được xác định theo điều kiện áp suất
và nhiệt độ phịng. Tỷ lệ lưu lượng dịng khí/lỏng
được xác định như sau (Felix Barreras và nnk,
2006):
g

m
Q .ρ
ALR = a = a a
ma Ql .ρl

(3)

Trong đó: ALR – tỷ lệ lưu lượng khí/lỏng, ma –
lưu lượng khối lượng dịng khí, (kg/s), ml – lưu
lượng khối lượng dòng nước, (kg/s), Qa – lưu lượng
thể tích của dịng khí, (m3/s), Ql – lưu lượng thể tích
của dịng nước, (m3/s), ρa – khối lượng riêng của
chất khí, (kg/m3), ρl – khối lượng riêng của nước,

(kg/m3).
Vận tốc yêu cầu của dòng chất lỏng tại vòi
phun sơ cấp:

2.pl  Ql 
vl0 =
+ 
l
 Ali 

2

(4)

Trong đó: vlo – vận tốc dòng chất lỏng tại miệng
ra của vòi phun, (m/s), Δpl – áp suất bơm, (Pa), ρl –
khối nước riêng của chất lỏng, (kg/m3), Ql – lưu
lượng dòng chất lỏng, (m3/s), Ali – tiết diện lưu
thông tại lối vào vòi phun, (m2).

Alo =

Ql
= .n.. ( Do −  )
vlo

(5)

Trong đó: Alo – tiết diện lưu thơng tại lối ra của
vòi phun, (m2), n – số lượng lỗ phun, δ – bề

dày của tia nước phun dạng trụ rỗng/dạng
hình chng, (m), Do – đường kính ngồi của
chùm tia nước trụ rỗng/hình chng, (m).

50


HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)

1 – Ống hồi nhiên liệu từ bình tích áp, 2 – Van điện từ, 3 – Ống cấp nhiên liệu cao áp, 4 – Vòi phun nhiên liệu
EHI, 5 – Cảm biến áp suất nhiên liệu, 6 – Bình tích áp, 7 – Van an tồn, 8 – Ống xi phơng, 9 – Ống xả nhiên
liệu thừa từ bơm, 10 – Van an toàn, 11, 12, 16, 19 – Ống dẫn, 13 – Van giảm áp, 14 – Bơm nhiên liệu, 15 –
Bơm chuyển dầu, 17 – Thùng chứa dầu, 18 – Lọc sơ cấp, 20 – Cảm biến tốc độ, 21 – Lọc thứ cấp, 22 – Bộ
điều khiển ECU
Hình 2 - Sơ đồ hệ thống phun nhiên liệu tích áp trên động cơ diesel hiện đại (Sean Bennett, 2010)

1 - Ống cấp chất lỏng cao áp, 2 – Tiết diện phun hình vành khăn, 3 – Khoang hoà trộn, 4 - Ống cấp dịng khí,
5 – Vịi phun
Hình 3 – Kết cấu vịi phun khí – lỏng dành cho hệ thống phun nhiên liệu (Pipatpong và nnk, 2011)
51


HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HĨA
(MEAE2021)

Hình 4 – Phổ phân bố tỷ lệ kích thước các hạt bụi lỏng với đường kính khác nhau (Pipatpong và nnk, 2011)
Bảng 1. Thơng số kỹ thuật hệ thống phun nhiên liệu động cơ diesel hiện đại
STT

Kiểu buồng đốt

Số lỗ phun

Đường kính lỗ phun (mm)

Áp suất phun (bar)

1

Buồng cháy hồ khí thể
tích

5 ÷ 10

2

Buồng cháy màng thể tích

3÷5

3

Buồng cháy màng

1÷2

150 ÷ 180

4

Buồng cháy ngăn cách

1

80 ÷ 150

200 ÷ 600
1000 ÷ 2000 (CR)
0,15 ÷ 0,25

150 ÷ 200

kính 0,5 mm, vận tốc dịng nước đạt 40 m/s qua
vịi phun thì các hạt nước phân tán phía sau vịi
phun có độ mịn d32 = 50 μm.
Trong nghiên cứu thực nghiệm do Pipatpong
Watanawanyoo và các cộng sự về việc ứng dụng
vịi phun khí – lỏng cho động cơ đốt trong. Trong
thực nghiệm, nhóm nghiên cứu đã thực hiện cơng
nghệ chụp ảnh X-Quang để xác định kích thước hạt
mịn phân tán thu được. Q trình thực nghiệm với
dịng khơng khí và nước. Dịng khí được phun với
áp suất trong phạm vi 68,9 ÷ 689 kPa (10 ÷ 100
psi) tương ứng với lưu lượng dịng khí từ 0,4 ÷ 8,6
g/s, lưu lượng nước 1,9 ÷ 4,3 g/s. Với tỷ lệ lưu
lượng khí – lỏng ALT = 2,27 cho kích thước các hạt

3. Áp dụng vịi phun khí – lỏng cho hệ thống
phun nhiên liệu động cơ đốt trong

Trong nghiên cứu ứng dụng vịi phun khí – lỏng
cho hệ thống cấp nhiên liệu dành cho động cơ đẩy
phương tiện nghiên cứu hàng không vũ trụ do
Giáo sư Gianluca D’Errico, trường Đại học Anno,
Milan, Italia thực hiện cho thấy với nhiên liệu dùng
cho động cơ phương tiện hàng khơng, tỷ lệ khí –
nhiên liệu với phương pháp air – blasted
atomization để đạt được cỡ hạt trung bình có d32
= 75 μm là xấp xỉ 1:1, để đạt cỡ hạt có đường kính
d32 = 50 μm là xấp xỉ 1:8. Kết quả nghiên cứu thử
nghiệm với chất lỏng là nước, vịi phun có đường
52


HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)

bụi lỏng phân tán đạt được trong phạm vi từ 7 ÷
200 μm với phổ phân bố được thể hiện trên hình
4.
Nghiên cứu của Geoffrey Cathcart và John
Tubb khi vận dụng vịi phun khí lỏng – lỏng cho
động cơ xăng phun nhiên liệu trực tiếp cũng cho
thấy hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu đạt tới 8% so
với vòi phun nhiên liệu truyền thống (Geoffrey
Cathcart và John Tubb, 2002) và (Geoffrey
Cathcart và John Tubb, 2000).
4. Kết luận

khí – Điện – Tự động hoá MEAE 2021 và các phản

biện đã đóng góp ý kiến giúp chúng tơi hồn thiện
bài báo này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Trung tâm
thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất đã hỗ trợ
chúng tơi trong việc tìm kiếm tài liệu tham khảo.
Cảm ơn sự góp ý của các đồng nghiệp công tác
cùng tôi tại khoa Cơ – Điện và khoa Dầu khí trường
Đại học Mỏ - Địa chất.
Tài liệu tham khảo
Arthur H. Lefebvre và Vincent G. McDonell,
Atomization and Sprays, Taylor & Francis
Group
Felix Barreras, Antoni Lozano, Jorge Barroso,

Thông qua kết quả nghiên cứu của Giáo sư
Gianluca D’Errico và nhóm nghiên cứu của
Pipatpong cho thấy kích thước yêu cầu các hạt bụi
sương mịn của nhiên liệu cần phải đạt tới khoảng
50 μm là hồn tồn có thể đạt được khi sử dụng
vịi phun khí – lỏng. Khi áp dụng vịi phun khí lỏng áp suất phun nhiên liệu được xác định bởi áp
suất phun qua vòi phun sơ cấp (xác định theo cơng
thức 2) cộng với áp suất của khơng khí bên trong
buồng đốt ở cuối giai đoạn nén, xấp xỉ 50 bar. Áp
suất phun qua vòi phun sơ cấp rơi vào khoảng từ
2 ÷ 6,5 bar. Như vậy, áp suất phun do bơm cao áp
tạo ra chỉ cần đạt tới 60 bar là có thể thực hiện
phun nhiên liệu đạt chất lượng tốt. Việc giảm áp
suất làm việc sẽ làm tăng tuổi thọ của thiết bị bơm
cao áp, vòi phun và các bộ phận của hệ thống cung
cấp nhiên liệu và góp phần giảm chi phí sản xuất.
Lượng nhiên liệu phun hồn tồn có thể kiểm

sốt dễ dàng bởi hệ thống điều khiển và vòi phun
điện tử - thuỷ lực, lưu lượng khí được tính tốn xác
định hợp lý. Do đó, việc thay đổi hệ thống khi sử
dụng vòi phun nhiên liệu khí – lỏng chỉ cần sửa đổi
cấu trúc phần đầu vòi phun.
Mặc dù các kết quả nghiên cứu thực nghiệm
của các nhóm nghiên cứu trước đó áp dụng với
chất lỏng là nước. Tuy nhiên, dựa trên các kết quả
nghiên cứu đã công bố này kết hợp với phần cơ sở
lý thuyết vịi phun, các cơng thức tính tốn xác
định áp suất phun, tỷ lệ lưu lượng khí – lỏng là cơ
sở giúp nhóm tác giả xây dựng mơ hình thực
nghiệm trong các nghiên cứu tiếp theo.

Extermental characterization of industrial
twin-fluid atomization, 2006, Volume 16
Atomization and Spray, University of Matanza,
Cuba
Geoffrey Cathcart và John Tubb, 2000,

Fundamental Characteristic of an Air –
Assisted Direct Injection Combustion System
as Applied to 4 – Stroke Automotive Gasoline
Engines, SAE 2000 World Congress, Detroit,
Michigan, March, 2000.
Geoffrey Cathcart và John

Tubb,

2002,

Application of Air – Assisted Direct Fuel
Injection to Pressure Charged Gasoline
Engines, SAE 2000 World Congress, Detroit,
Michigan, March, 2002.
Pipatpong Watanawanyoo, Hiroyuki Hirahara,
Hirofumi Mochida, Teruyuki Furukawa,
Masanori Nakamura, Sumpun Chaitep, 2011,

Experimental Investigation on Sparay
Characteristic in Twin - Fluid Atomizer, 2011
International Conference on Advances
Engineering, Elsevier Journal.
Phạm Minh Tuấn, 2008, Lý thuyết động cơ đốt
trong, NXB KHKT
Sean Bennett, 2010, Modern Diesel Technology:
Diesel Enginee, Delmar Cengage Learning
ISBN-10: 1-4018-9809-2
Van Viet Pham, Duc Thiep Cao, 2019, A Brief

Review of Technology Solutions on Fuel
Injection System of Diesel Engine to Increase
the Power and Reduce Environmental
Pollution, Journal of Mechanical Engineering

Lời cảm ơn
Thay mặt nhóm tác giả, tơi xin gửi lời cảm ơn
tới Ban tổ chức Hội nghị khoa học toàn quốc về Cơ

Research and Development.

53