KHẢO sát QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH và PHÁT TRIỂN của TIA PHUN TRONG BUỒNG CHÁY ĐỘNG cơ DIESEL

Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
CỦA TIA PHUN TRONG BUỒNG CHÁY ĐỘNG CƠ DIESEL
INVESTIGATING THE PROCESS OF FORMATION AND DEVELOPMENT
OF FUEL SPRAY IN DIESEL COMBUSTION CHAMBER
KS. Phùng Văn Được1a, ThS. Nguyễn Công Lý1, PGS.TS. Nguyễn Hoàng Vũ1b
1
Học viện Kỹ thuật Quân sự
a
,
TÓM TẮT
Quá trình hình thành và phát triển của tia phun trong buồng cháy động cơ diesel diễn ra
rất phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau và quá trình này có tác động mạnh đến các
thông số công tác, mức phát thải ô nhiễm của động cơ. Việc nghiên cứu thực nghiệm về quá
trình hình thành và phát triển của tia phun gặp phải nhiều khó khăn về trang thiết bị, kinh phí
nên việc sử dụng phần mềm mô phỏng để khảo sát là hướng tiếp cận phù hợp, nhận được
nhiều quan tâm hiện nay. Bài báo trình bày kết quả khảo sát quá trình hình thành và phát triển
của tia phun trong buồng cháy động cơ diesel B2 trên cơ sở sử dụng phần mềm mô phỏng
chuyên dụng Diesel-RK.
Từ khóa: Hình thành và phát triển tia phun, Động cơ diesel B2, Phần mềm Diesel-RK.
ABSTRACT
The process of formation and development of fuel spray in diesel combustion chamber
was very complex, depending on many different factors and processes have a strong affect on
the working parameters, pollutant emissions of engine. The empirical research about the
process of formation and development of fuel spray encountered difficulties in terms of
equipment, funding should use simulation software to survey the appropriate approach,
getting more interested in current. This paper presents the investigation results the process of
formation and development of fuel spray in combustion chamber of B2 diesel engine using
dedicated simulation software Diesel-RK.
Keywords: the formation and development of fuel spray, B2 Diesel engine, Diesel-RK

software.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Quá trình tạo hỗn hợp và cháy có ảnh hưởng quyết định đến các chỉ tiêu kinh tế, năng
lượng, môi trường của động cơ diesel [1], [2], [3]. Quá trình hình thành và phát triển tia phun
rất phức tạp, chịu tác động bởi nhiều yếu tố như [1]: quy luật cung cấp nhiên liệu (QLCCNL),
hình dạng buồng cháy, thiết kế và bố trí vòi phun, mức độ vận động rối trong xi lanh... Hiện
nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về quá trình hình thành và phát triển của tia phun
trong buồng cháy động cơ diesel bằng lý thuyết hoặc thực nghiệm. Việc nghiên cứu quá trình
hình thành và phát triển của tia phun bằng thực nghiệm (thường dùng hệ thống thiết bị quang
học để quan sát buồng cháy) yêu cầu trang thiết bị hiện đại, có độ chính xác cao và chi phí lớn
[3]. Chính vì vậy, việc sử dụng phần mềm mô phỏng để nghiên cứu quá trình hình thành và
phát triển của tia phun là phù hợp và có tính khả thi cao.
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tải và tốc độ đến quá
trình hình thành và phát triển của tia phun trong buồng cháy động cơ diesel B2 bằng phần
mềm chuyên dụng Diesel-RK [12]. Quá trình tính toán sử dụng bộ dữ liệu đầu vào về
QLCCNL từ các công trình liên quan đã công bố của nhóm tác giả [4], [5]. Với mô hình tia
phun đa vùng trong phần mềm Diesel-RK, sẽ cho phép xác định chi tiết diễn biến các thông
281


Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
số đánh giá quá trình hình thành và phát triển của tia phun (vận tốc nhiên liệu ở đầu ra lỗ
phun, áp suất nhiên liệu trước lỗ phun, chiều sâu và góc nón của tia phun, tỷ lệ nhiên liệu
phân bố trong các vùng của tia phun…). Đây là những thông số khó đánh giá lượng hóa nếu
chỉ quan sát tia phun trong buồng cháy bằng hệ thống thiết bị quang học.
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và công cụ nghiên cứu
a. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là động cơ diesel B2 (4 kỳ, 12 xi lanh, bố trí chữ V, không tăng
áp, phun nhiên liệu trực tiếp, đỉnh pít tông dạng omega -, công suất định mức 383 kW tại

n=2000 vg/ph, mô men xoắn lớn nhất là 2158 N.m tại n=1200 vg/ph). Động cơ B2 dùng hệ
thống phun nhiên liệu kiểu cơ khí truyền thống, sử dụng bơm cao áp kiểu dãy, vòi phun kín 7
lỗ (đường kính lỗ phun là 0,25 mm), góc phun sớm nhiên liệu là 31 độ góc quay trục khuỷu
(GQTK) trước điểm chết trên [10].
b. Phần mềm sử dụng
Diesel-RK là phần mềm tính toán chu trình công tác (CTCT) của động cơ đốt trong do
các chuyên gia của Đại học Kỹ thuật Quốc gia Bauman - Liên bang Nga phát triển và đã được
nhiều cơ sở chuyên nghiên cứu phát triển, sản xuất động cơ sử dụng [12]. Diesel-RK sử dụng
mô hình cháy đa vùng của Giáo sư Razleitsev, được tác giả Kuleshov bổ sung và phát triển
(mô hình Razleitsev-Kuleshov). Mô hình Razleitsev-Kuleshov đã xem xét chi tiết các thông
số ảnh hưởng đến quá trình tạo hỗn hợp và cháy trong động cơ diesel, bao gồm: QLCCNL,
hình dạng buồng cháy; hình dạng và phân bố tia phun; dạng và cường độ vận động rối trong
xi lanh; sự va chạm của tia phun với bề mặt buồng cháy; sự tương tác giữa các tia phun liền
kề...[8], [11]. Một tia phun khi phun vào buồng cháy được chia thành 7 vùng với giới hạn của
các vùng được thể hiện như trên Hình 1.
1-lớp vỏ của chùm tia; 2-lõi đậm đặc của
chùm tia; 3-mặt trước đậm đặc của chùm
I
tia; 4- lõi hình côn hướng trục của chùm
7
tia gần thành buồng cháy; 5-lõi dòng nhiên
II
5
liệu gần thành buồng cháy; 6-mặt trước
III
của dòng nhiên liệu gần thành buồng cháy;
1
2 3
6
4

7-lớp vỏ dòng nhiên liệu gần thành buồng
Hình 1. Sơ đồ các vùng của một tia phun, [8] cháy; I-nắp máy; II-xi lanh; III- đỉnh pít
tông.
Trong Diesel-RK, quá trình phát triển tia phun bao gồm 3 giai đoạn: hình thành dòng
đậm đặc dọc trục (chùm tia tích lũy); phát triển chùm tia tích lũy cùng với việc kìm hãm và
phân rã liên tục của dòng dọc trục ở mặt trước của chùm tia; tương tác giữa chùm tia phun
với thành buồng cháy và phân bố màng nhiên liệu-không khí trên thành buồng cháy [8], [11].
Quá trình hình thành và phát triển của một tia phun (từ 01 lỗ của vòi phun) được thể hiện
thông qua diễn biến sự thay đổi phân bố lượng nhiên liệu tại các vùng của nó, bao gồm:
phần nhiên liệu trong vùng loãng ngoài vỏ tia phun và trong vùng loãng ngoài dòng sát
vách, S_Dilute [% Mass]; phần nhiên liệu trong lõi của tia phun, S_SprCore [% Mass];
phần nhiên liệu phía trước lõi của tia phun, S_Front [% Mass]; phần nhiên liệu của tia phun
sát thành buồng cháy, S_CoreNWF [% Mass]; phần nhiên liệu vùng ngoài lõi sát thành
buồng cháy, S_CrosNWF [% Mass]; phần nhiên liệu của tia phun bắn lên nắp máy,
S_Head [% Mass]; phần nhiên liệu của tia phun trên bề mặt thành xi lanh, S_Liner [%
Mass] và các thông số hình học của tia phun như chiều dài tia phun, Spray_tip [mm]; góc
côn của tia phun, Spray_ang [độ].
282


Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
2.2. Xây dựng mô hình mô phỏng CTCT của động cơ B2 trong Diesel-RK
Sơ đồ khối mô hình mô phỏng CTCT của động cơ diesel B2 trong Diesel-RK được trình
bày trên Hình 2. Các thông số đầu vào dùng cho mô hình này được xác định chi tiết dựa trên
các nguồn dữ liệu sau: bộ bản vẽ chế tạo và tài liệu kỹ thuật của động cơ B2 [10]; đo đạc trực
tiếp trên động cơ thực tế hoặc thông qua các tính toán trung gian; lựa chọn dựa theo khuyến
nghị của Diesel-RK [12]. Sau khi xây dựng, mô hình mô phỏng CTCT của động cơ diesel B2
đã được đánh giá, hiệu chỉnh dựa theo thông số thiết kế và dữ liệu đo thực nghiệm ứng với
các chế độ tải và tốc độ khác nhau [4], [6], [7], [9], [10].
Inlet- thuộc tính của dòng khí nạp; Exhaustthuộc tính của dòng khí thải; Inlet Valves,

Exhaust Valves- thông số đặc trưng cho quá
trình trao đổi khí; Fuel Injection System and
Combustion Chamber- thông số về QLCCNL và
buồng cháy; Cylinders and pistons- thông số của
cơ cấu khuỷu trục thanh truyền; Fuel- thông số
về nhiên liệu; Operating Mode- thông số về chế
độ tính toán mô phỏng.
Hình 2. Sơ đồ khối mô hình mô phỏng CTCT
của động cơ B2 trong Diesel-RK, [12]
2.3. Chế độ khảo sát
Quá trình hình thành và phát triển của tia phun được khảo sát ở các chế độ 25%, 50%,
75% và 100% tải; tại các tốc độ 1200 vg/ph, 1600 vg/ph và 2000 vg/ph. Trong đó, chế độ tải
của động cơ được định nghĩa là phần trăm hành trình dịch chuyển lớn nhất của thanh răng
bơm cao áp.
3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

gct [mg/ct]

Kết quả tính toán lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình gct [mg/ct] tại các chế độ
tải và tốc độ của động cơ được thể hiện như trên Hình 3.
180

gct, 25%
gct, 50%
gct, 75%
gct, 100%

160
140
120

100
80
60
40
20
1200

1600

2000
n [vg/ph]

Hình 3. Ảnh hưởng của chế độ tải và tốc độ đến lượng nhiên liệu cấp cho một chu trình
gct [mg/ct], [5], [6]
Ảnh hưởng của chế độ tải và tốc độ đến vận tốc, v_inj [m/s] và áp suất, p_inj [bar] của
nhiên liệu ở đầu ra của lỗ phun được trình bày trên các Hình 4 và Hình 5. Ta thấy:
- Lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình gct giảm khi giảm tải của động cơ. Mức giảm
gct là không tuyến tính với mức giảm về tải. Ở cùng chế độ tải, gct giảm khi tăng tốc độ động cơ.
- Quy luật thay đổi của v_inj và p_inj là giống nhau ở các chế độ tải và tốc độ.
283


Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
- Tại cùng chế độ tốc độ n=2000 vg/ph, v_inj và p_inj có xu hướng tăng muộn hơn khi
tăng tải của động cơ. Ở các chế độ tải trung bình và lớn thì giá trị lớn nhất của vận tốc và áp
suất của nhiên liệu ở đầu ra của lỗ phun không suy giảm nhiều, chỉ có khoảng thời gian phun
(tính theo độ GQTK) là tăng khi tăng tải của động cơ.

350

v_inj, 25%
v_inj, 50%
v_inj, 75%
v_inj, 100%

300
250

p_inj [bar]

v_inj [m/s]

- Ở cùng chế độ 100% tải, v_inj và p_inj có xu hướng tăng muộn hơn. Tuy nhiên, giá
trị lớn nhất của v_inj, p_inj và khoảng thời gian phun sẽ tăng khi tăng tốc độ của động cơ.

200
150
100
50
0
320

330

340

350

360

400
350
300
250
200
150
100
50
0

370
380
GQTK [độ]

p_inj, 25%
p_inj, 50%
p_inj, 75%
p_inj, 100%

320

330

340

a)

350

360

370
380
GQTK [độ]

b)

Hình 4. Ảnh hưởng của chế độ tải đến diễn biến vận tốc v_inj (a) và áp suất p_inj (b)
350

v_inj, 1200 vg/ph

300

v_inj, 1600 vg/ph
v_inj, 2000 vg/ph

250

p_inj [bar]

v_inj [m/s]

của nhiên liệu ở đầu ra của lỗ phun tại n= 2000 vg/ph

200
150
100
50
0

320

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

a)

400
350
300
250
200
150
100
50
0

p_inj, 1200 vg/ph
p_inj, 1600 vg/ph
p_inj, 2000 vg/ph

320

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

b)

Hình 5. Ảnh hưởng của chế độ tốc độ đến diễn biến vận tốc v_inj (a) và áp suất p_inj (b)
của nhiên liệu ở đầu ra của lỗ phun ở chế độ 100% tải
Kết quả tính toán ảnh hưởng của chế độ tải và tốc độ đến sự phân bố lượng nhiên liệu
trong các vùng của tia phun, chiều dài và góc côn của tia phun được thể hiện trên các Hình 6
và Hình 7 và trong Bảng 1. Ta thấy:
- Tại cùng tốc độ n=2000 vg/ph, khi chế độ tải của động cơ giảm từ 100% xuống 75%;
50% và 25% thì phần nhiên liệu trong các vùng xuất hiện trong giai đoạn ban đầu của quá
trình hình thành và phát triển tia phun (S_Dilute; S_SprCore; S_Front) có xu hướng tăng lên
(mặc dù gct giảm, Hình 3). Trong khi đó, phần nhiên liệu ở vùng bên ngoài tia phun
(S_CrosNWF); phần nhiên liệu bám trên nắp xi lanh (S_Head); phần nhiên liệu bám trên bề
mặt gương xi lanh (S_Liner); chiều dài tia phun (Spray_tip) và góc côn tia phun
(Spray_ang) có xu hướng giảm khi giảm tải của động cơ. Điều này là do khoảng thời gian
phun và gct giảm theo chế độ tải của động cơ dẫn đến nhiên liệu được phun vào sẽ tập trung
nhiều ở vùng lõi tia và ít hơn ở vùng ngoài của tia phun. Cũng do khoảng thời gian phun và

gct giảm khi giảm tải nên chiều dài, góc côn của tia phun và lượng nhiên liệu bám trên mặt
gương, nắp xi lanh cũng giảm theo tương ứng. Ở các chế độ tải 50% và 25%, không có lượng
nhiên liệu vùng ngoài lõi sát thành buồng cháy và bám trên mặt gương, nắp xi lanh.
284


S_Sprcore [% Mass]

S_Dilute [% Mass]

Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
60
S_dilute, 25%

50

S_dilute, 50%
S_dilute, 75%

40

S_dilute, 100%

30
20

40

S_Sprcore, 25%
S_Sprcore, 50%

S_Sprcore, 75%

30

S_Sprcore, 100%

20
10

10
0

0
330

340

350

360

20
S_Front, 25%

15

S_Front, 50%
S_Front, 75%

10

320

370
380
GQTK [độ]

S_CoreNWF [% Mass]

S_Front [% Mass]

320

S_Front, 100%

5

350

360

370
380
GQTK [độ]
S_CoreNWF, 25%
S_CoreNWF, 50%

50

S_CoreNWF, 75%

40
30
20
10
0

320

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

30
25
S_CrosNWF, 75%

20

320

S_Head [% Mass]

S_CrosNWF [% Mass]

340

60

0

S_CrosNWF, 100%

15
10

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

360

370
380

GQTK [độ]

5
S_Head, 75%

4

S_Head, 100%

3
2
1

5

0

0
320

330

340

350

360

0.7
0.6

S_Liner, 75%

0.5

S_Liner, 100%

320

370
380
GQTK [độ]

Spray_tip [mm]

S_Liner [% Mass]

330

0.4

330

340

350

140
120
100

80
60

Spray_tip, 25%

0.2

40

Spray_tip, 50%

0.1

20

0.0

0

0.3

330

340

350

Spray_ang [độ]

320

360

Spray_tip, 75%
Spray_tip, 100%

320

370
380
GQTK [độ]

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

30
Spray_ang, 25%

25

Spray_ang, 50%

20

Spray_ang, 75%

15
10
5
0
320

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

Hình 6. Ảnh hưởng của chế độ tải đến diễn biến các thông số đặc trưng của tia phun tại
n= 2000 vg/ph
285


50
40

S_dilute, 1200
vg/ph
S_dilute, 1600
vg/ph

30

35

S_Sprcore [% Mass]

S_Dilute [% Mass]

Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV

20

25
20
15
10

10

5

0

0

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

1.0
S_Front, 1200 vg/ph

0.8

S_Front, 1600 vg/ph

0.6

320

S_CoreNWF [% Mass]

S_Front [% Mass]

320

S_Front, 2000 vg/ph

0.4
0.2

340

350

S_CoreNWF, 1200
vg/ph

40

S_CoreNWF, 1600
vg/ph

360

370
380
GQTK [độ]

30
20
10
0

330

50

340

350

360

S_CrosNWF, 1200
vg/ph
S_CrosNWF, 1600
vg/ph
S_CrosNWF, 2000
vg/ph

40
30

320

370
380
GQTK [độ]

S_Head [% Mass]

320

S_CrosNWF [% Mass]

330

50

0.0

20
10
0
330

340

350

360

2.5

370
380
GQTK [độ]
S_Liner, 1200 vg/ph
S_Liner, 1600 vg/ph

2.0

9
8
7
6

5
4
3
2
1
0

S_Liner, 2000 vg/ph

1.5
1.0
0.5
0.0
330

340

350

Spray_ang [độ]

320

360

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

360

370
380
GQTK [độ]

S_Head, 1600 vg/ph
S_Head, 2000 vg/ph

330

340

350

160
140
120
100
80
60
40
20
0

Spray_tip, 1200
vg/ph
Spray_tip, 1600
vg/ph
Spray_tip, 2000
vg/ph

320

370
380
GQTK [độ]

330

S_Head, 1200 vg/ph

320

Spray_tip [mm]

320

S_Liner [% Mass]

S_Sprcore, 1200
vg/ph
S_Sprcore, 1600
vg/ph
S_Sprcore, 2000

vg/ph

30

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

30
Spray_ang, 1200
vg/ph
Spray_ang, 1600
vg/ph
Spray_ang, 2000
vg/ph

25
20
15
10
5
0

320

330

340

350

360

370
380
GQTK [độ]

Hình 7. Ảnh hưởng của chế độ tốc độ đến diễn biến các thông số đặc trưng của tia phun
ở chế độ 100% tải
286


Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
Bảng 1. Tổng hợp kết quả tính toán ảnh hưởng của chế độ tải đến
quá trình hình thành và phát triển của tia phun tại n=2000 vg/ph
Chế độ tải
Thông số

100%

75%
50%
25%

(thay đổi so
(thay đổi so
(thay đổi so
với 100%, [%]) với 100%, [%]) với 100%, [%])

S_Dilute max, [% Mass]

45,51

45,38
(-0,29)

47,81
(+5,05)

53,02
(+16,50)

S_SprCore max, [% Mass]

24,40

25,83
(+5,86)

36,24
(+48,52)

34,91
(+43,07)

S_Front max, [% Mass]

0,82

2,29
(+179,27)

7,15
(+771,95)

18,19
(+2118,29)

S_CoreNWF max, [% Mass]

40,79

54,20
(+32,88)

45,33
(+11,13)

42,43
(+4,02)

S_CrosNWF max, [% Mass]

27,70

18,73
(-32,38)

0

0

S_Head max, [% Mass]

4,16

1,54
(-62,98)

0

0

S_Liner max, [% Mass]

0,61

0,43
(-29,51)

0

0

Spray_tip max, [mm]

130,10

112,20
(-13,76)

96,55
(-25,79)

78,35
(-39,78)

Spray_ang max, [độ]

26,37

24,93
(-5,46)

21,36
(-19,00)

19,47
(-26,17)

- Tại cùng tốc độ n= 2000 vg/ph, S_Dilute, S_SprCore và S_CoreNWF bắt đầu xuất
hiện ở cùng một thời điểm nhưng thời điểm đạt giá trị lớn nhất và kết thúc của phần nhiên liệu
trong các vùng trên sẽ sớm hơn khi giảm tải. Trong khi đó, S_CrosNWF, S_Head và
S_Liner lại có thời điểm bắt đầu xuất hiện muộn hơn nhưng thời điểm đạt giá trị lớn nhất và

kết thúc sớm hơn khi giảm tải của động cơ.
- Ở cùng chế độ 100% tải, khi giảm tốc độ động cơ từ 2000 vg/ph xuống 1600 vg/ph và
1200 vg/ph thì phần nhiên liệu trong các vùng (S_Dilute; S_SprCore) có giá trị gần như
không thay đổi trong giai đoạn ban đầu quá trình hình thành và phát triển tia phun. Điều này
là do ở giai đoạn đầu p_inj các chế độ tốc độ có sai khác không nhiều. Tuy nhiên, ở giai đoạn
sau, do p_inj có xu hướng giảm rõ rệt khi tốc độ động cơ giảm dẫn đến giảm khả năng phun
tơi và tăng lượng nhiên liệu tại các vùng lõi tia (S_Dilute), vỏ tia (S_SprCore; S_CrosNWF)
và tăng lượng nhiên liệu bám trên mặt gương (S_Head), nắp xy lanh(S_Liner). Cũng do
p_inj giảm dẫn đến giảm góc côn tia phun (Spray_ang) trong khi chiều dài tia phun
(Spray_tip) tăng khi giảm tốc độ của động cơ. Khi giảm tốc độ của động cơ cũng làm thời
điểm xuất hiện và đạt giá trị cực đại của lượng nhiên liệu tại các vùng tia phun cũng sớm hơn.
4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Khi giảm chế độ tải hoặc tốc độ của động cơ sẽ làm giảm khả năng phun tơi của nhiên
liệu, dẫn đến làm giảm khả năng hòa trộn của nhiên liệu với không khí trong quá trình tạo hỗn
287


Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
hợp và cháy. Ở các trường hợp này, tia phun có xu hướng giảm góc côn; lượng nhiên liệu sẽ
tập trung phần lớn ở các vùng lõi và vỏ ngoài của tia phun.
Tại cùng chế độ tốc độ (n=2000 vg/ph), khi giảm tải của động cơ thì tia phun có xu
hướng phát triển chậm hơn, thời điểm chạm thành buồng cháy muộn hơn và khả năng xuyên
sâu kém hơn.
Tại cùng chế độ tải (100% tải), khi giảm tốc độ của động cơ thì tia phun có xu hướng
phát triển sớm hơn. Tuy nhiên ở các chế độ tốc độ thấp, tia phun có chiều dài lớn, góc côn hẹp
dẫn đến lượng nhiên liệu bám trên các bề mặt của buồng cháy nhiều hơn so với ở tốc độ cao.
Ở các chế độ tải lớn, do chiều dài và góc côn tia phun lớn nên có xu hướng tăng mức độ
giao thoa giữa các tia phun liền kề. Khi thể tích vùng giao thoa giữa các tia phun lớn sẽ làm
giảm hệ số dư lượng không khí cục bộ, phần nhiên liệu tại các vùng giao thoa không cháy hết
và có thể là một trong các nguyên nhân gây ra hiện tượng tăng mức độ khói, tăng suất tiêu thụ

nhiên liệu của động cơ ở các chế độ tải lớn. Đây là một nhược điểm của các động cơ diesel sử
dụng hệ thống phun nhiên liệu kiểu cơ khí truyền thống. Với các động cơ diesel sử dụng hệ
thống phun nhiên liệu điều khiển điện tử, quá trình phun được điều khiển chính xác về lượng,
số lần, thời điểm phun ở điều kiện áp suất phun cao, có sự thay đổi phù hợp với chế độ tải và
tốc độ sẽ khắc phục được nhược điểm nêu trên.
Với mô hình đã xây dựng, có thể tiếp tục nghiên cứu, khảo sát ảnh hưởng của các thông
số kết cấu hoặc đặc tính của nhiên liệu đến quá trình hình thành và phát triển của tia phun;
đánh giá quá trình hòa trộn và cháy trong động cơ diesel B2.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hà Quang Minh, Lý thuyết động cơ, NXB Quân đội nhân dân, 2002.
[2]. Hà Quang Minh, Nguyễn Hoàng Vũ, Phun nhiên liệu điều khiển điện tử trên động cơ đốt
trong, NXB Quân đội nhân dân, 2010.
[3]. Nguyễn Hoàng Vũ, Thử nghiệm động cơ đốt trong, Hà Nội, NXB Quân đội nhân dân,
2010.
[4]. Nguyễn Hoàng Vũ, Báo cáo tổng kết đề tài NCKH&PTCN cấp Quốc Gia nước “Nghiên cứu
sử dụng nhiên liệu diesel sinh học (B10 và B20) cho phương tiện cơ giới quân sự”, mã số:
ĐT.06.12/NLSH; thuộc “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm
2025”.
[5]. Nguyễn Công Lý, Phan Đắc Yến, Nguyễn Trung Kiên, Nguyễn Hoàng Vũ, Tính toán mô
phỏng hệ thống phun nhiên liệu của động cơ diesel B2 bằng phần mềm inject32, Tạp chí
Khoa học & Kỹ thuật, ISSN: 1859-0209), Học viện KTQS, số 148, 6/2012, tr. 164-174.
[6]. Nguyễn Công Lý, Phan Đắc Yến, Nguyễn Trung Kiên, Nguyễn Hoàng Vũ, Thực nghiệm
xác định đặc tính cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp HK10 khi động cơ đang vận hành,
Tạp chí Giao thông Vận tải, số tháng 8/2014, tr. 37-41.
[7]. Nguyễn Công Lý, Nguyễn Trung Kiên, Nguyễn Hoàng Vũ, Xác định ảnh hưởng của chế
độ tải đến các thông số công tác và mức phát thải ô nhiễm của động cơ diesel B2 trên bệ
thử AVL-ETC, Tạp chí Giao thông Vận tải, số tháng 9/2014, tr. 37-41.
[8]. A.S. Kuleshov, Use of Multi-Zone DI Diesel Spray Combustion Model for Simulation and
Optimization of Performance and Emissions of Engines with Multiple Injection, SAE No. 200601-1385.
[9]. Nguyen Hoang Vu, Nguyen Trung Kien, Phan Dac Yen, Nguyen Cong Ly, Study on the

Effects of Biodiesel blends B10 and B20 on Performance and Emissions of a Diesel Engine
by using Diesel-RK Software, The 5th AUN/SEED-Net Regional Conference on
New/Renewable Energy; September-2012, p. 128-133.
288


Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV
[10]. Министрество обороны СССР, Танковые двигатели В2 и В6, Москва, Техническое
описание, 1975.
[11]. Гаврилов В. В., Методы повышения качества смесеобразования и сгорания в
судовом дизеле на основе мат. и физ. модел. локальных внутрицилин. процессов:
Автореф. дис…докт. техн. наук. - СПБ.: СПбГМТУ, 2004.
[12].
THÔNG TIN TÁC GIẢ
1.

KS. Phùng Văn Được, Học viện Kỹ thuật Quân sự
, 0974.230.974.

2.

PGS.TS. Nguyễn Hoàng Vũ, Học viện Kỹ thuật Quân sự
, 0913.226.206.

289