Luận án Nâng cao tính năng kinh tế-kỹ thuật và giảm mức độ phát thải ô nhiễm của động cơ xe gắn máy chạy bằng LPG và Ethanol

ía bên phải xi lanh. Điều này là do cuối quá 
trình nạp những hạt ethanol chưa bốc hơi phân bố về phía trái xi lanh. Trước khi 
đánh lửa chúng ta thấy khu vực quanh nến đánh lửa có hệ số tương đương tối ưu ( 
xấp xỉ 1). Khu vực tương đối giàu nhiên liệu LPG tập trung gần nến đánh lửa còn 
khu vực giàu ethanol lại tập trung ở khu vực xa nến đánh lửa. Sự phân bố nồng độ 
nhiên liệu trong trường hợp này rất có lợi đối với quá trình cháy. Thật vậy, ethanol 
có chỉ số octane cao nên khi nó phân bố xa nến đánh lửa sẽ tránh được hiện tượng 
kích nổ do áp suất và nhiệt độ hỗn hợp tăng cao. Sự phân lớp octane của hỗn hợp 
nhiên liệu là một lợi thế rất lớn đối với động cơ đánh lửa cưỡng bức [61] sử dụng 
ethanol. Lead_BG0_n5000_fi-etha-LPG
0
1
2
3
4
5
0 60 120 180 240 300 360
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
% Etha
%LPG
fi
 (TK)
Et
h
a
(%
);
LP
G
(%
)

 (a) (b) 
Hình 3.9: Biến thiên mật độ hạt và nồng độ hơi ethanol (a); Biến thiên nồng độ 
ethanol, LPG và hệ số tương đương theo góc quay trục khuỷu (b) 
(BG0, n=5000 vg/ph) 
Hình 3.9a giới thiệu biến thiên nồng độ hạt nhiên liệu ethanol và tốc độ bốc 
hơi hạt nhiên liệu trong xi lanh động cơ. Chúng ta thấy khoảng 15 độ góc quay trục 
khuỷu kể từ khi phun, những hạt nhiên liệu ethanol đã được dòng khí nạp hút vào xi 
lanh với mật độ hạt tăng nhanh. Khoảng =60 TK, hạt nhiên liệu bay hơi mạnh làm 
giảm số lượng hạt. Tốc độ bay hơi hạt lớn nhất tại vị trí =100 TK sau đó giảm 
nhanh và tiến về 0 khi =160 TK. Cuối quá trình nạp hầu như tất cả hạt nhiên liệu 
Lead_dpm_evapo_n5000_BG0
0
10
20
30
40
0 60 120 180 240 300 360
0
0.03
0.06
0.09
0.12
dpm(g/m3)
mv(mg/m3)
 (TK)
d
p
m
 (
g
/m
3
)
m
v 
(m
g
/m
3
)
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
E
th
a
 (
%
);
 L
P
G
 (
%
) 
 % Etha 
 % LPG 
  
60 
ethanol đã bốc hơi hoàn toàn. Điều này thể hiện rõ trên hình 3.9b giới thiệu biến 
thiên nồng độ ethanol, LPG và hệ số tương đương theo góc quay trục khuỷu. Nồng 
độ nhiên liệu ban đầu tăng nhanh đến khoảng 120 độ. Sau khi kết thúc phun, do 
không khí tiếp tục hút vào xi lanh nên nồng độ nhiên liệu giảm kéo theo giảm hệ số 
tương đương. Khi xu páp nạp đóng, do ethanol đã bốc hơi hoàn toàn, cũng như 
nồng độ LPG, nồng độ ethanol trong xi lanh không đổi, dẫn đến hệ số tương đương 
của hỗn hợp gần như hằng số trong suốt quá trình nén. 
 Hình 3.10: Ảnh hưởng của vị trí bướm ga đến sự phân bố nồng độ 
ethanol trong xilanh 
Hình 3.10 giới thiệu ảnh hưởng của vị trí bướm ga đến sự phân bố nồng độ 
ethanol trong xilanh ứng với các vị trí góc quay trục khuỷu =90 TK khi bướm ga 
mở hoàn toàn BG0 và khi BG45, động cơ chạy ở tốc độ 3000 vg/ph. Chúng ta thấy 
tại cùng thời điểm, mật độ hạt trong trường hợp BG thưa hơn rất nhiều so với 
trường hợp BG0. Điều này là do khi đóng nhỏ bướm ga, áp suất tại khu vực đặt vòi 
phun giảm làm gia tăng tốc độ bốc hơi ethanol. Qui luật phân bố nồng độ ethanol và 
LPG trong xi lanh động cơ khi bướm ga đóng nhỏ hầu như không thay đổi gì nhiều 
so với khi bướm ga mở hoàn toàn. 
 =90 TK, n=3000 vg/ph, k=1, =1 
(min - max) 
BG t (ms) Ethanol (%V)  
0 
0-4 
0-15 
0-4 
45 
0-4 
0-15 
0-2,5 
61 
Lead_dpm_evapo_n5000_BG45
0
10
20
30
40
0 60 120 180 240 300 360
0
0.03
0.06
0.09
0.12
dpm(g/m3)
mv(mg/m3)
 (TK)
d
p
m
 (
g
/m
3
)
m
v 
(m
g
/m
3
)
Lead_BG45_n5000_fi-etha-LPG
0
1
2
3
4
0 60 120 180 240 300 360
0
0.3
0.6
0.9
1.2
% Etha
%LPG
fi
 (TK)
Et
h
a 
(%
);
 L
P
G
 (
%
)

(a) (b) 
Hình 3.11: Biến thiên mật độ hạt và nồng độ hơi ethanol (a); Biến thiên nồng độ 
ethanol, LPG và hệ số tương đương theo góc quay trục khuỷu (b) 
(BG45, n=5000 vg/ph) 
 Hình 3.11a giới thiệu biến thiên mật độ hạt, nồng độ hơi ethanol theo góc 
quay trục khuỷu khi BG45, số vòng quay 5000 vg/ph. Mật độ hạt nhiên liệu ethanol 
đạt cực đại ở vị trí =50 TK và đỉnh đường cong hẹp hơn rất nhiều so với trường 
hợpBG0. Đường cong bốc hơi dao động mạnh từ =60 TK trở đi. Do mật độ 
không khí thấp đồng thời tốc độ vận động của dòng khí trong xi lanh giảm khi đóng 
nhỏ bướm ga nên hệ số truyền nhiệt đối lưu giữa không khí và hạt nhiên liệu giảm. 
Do đó hạt nhiên liệu ethanol cần nhiều thời gian để nhận đủ nhiệt lượng bốc hơi tạo 
nên các xung trên đường bốc hơi nhiên liệu. Cuối quá trình nạp, nhiên liệu lỏng bốc 
hơi hoàn toàn do đó nồng độ ethanol, LPG và hệ số tương đương hầu như không 
thay đổi trong kỳ nén như hình 3.11b. 
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0
10
20
30
40
50
60
0 60 120 180 240 300
E
v
a
p
o
ra
ti
o
n
 R
a
te
 (
m
g
/s
)
L
iq
u
id
 P
a
rt
ic
le
 D
e
n
s
it
y
 (
g
/m
3
)
 (CA) 
 (a) (b) 
Hình 3.12: Biến thiên của mật độ hạt nhiên liệu lỏng và tốc độ bay hơi của ethanol 
E15L (a) và E30L (b) đối với góc quay trục khuỷu (n=5000 vg/ph, Tnạp=315K) 
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0
10
20
30
40
50
60
0 60 120 180 240 300
E
v
a
p
o
ra
ti
o
n
 R
a
te
 (
m
g
/s
)
L
iq
u
id
 P
a
rt
ic
le
 D
e
n
s
it
y
 (
g
/m
3
)
 (CA)
d
p
m
 (
g
/m
3
) 
E
v
 (
m
g
/s
) 
 d
p
m
 (
g
/m
3
) 
E
v
 (
m
g
/s
) 
 dpm (g/m3) 
 Ev (mg/s) 
 dpm (g/m3) 
 Ev (mg/s) 
, 
, 
, 
, 
0,3 
, 
, 
, 
, 
0,3 
0,06 
, 
, 
, 
, 
, 
0 
0,06 
, 
0,04 
, 
, 
, 
0 
E
th
a
 (
%
);
 L
P
G
 (
%
) 
 % Etha 
 % LPG 
  
 ( TK) ( TK) 
62 
Trường hợp thay đổi hàm lượng ethanol trong hỗn hợp ethanol-LPG, hình 
3.12a và 3.12b mô tả biến thiên mật độ hạt nhiên liệu ethanol và tốc độ bốc hơi hạt 
nhiên liệu trong xi lanh động cơ khi cung cấp nhiên liệu E15L và E30L. Thời điểm 
bắt đầu phun ethanol là 20TK, nhiệt độ khí nạp trung bình 315K. Chúng ta thấy 
khoảng 15TK kể từ khi phun, những hạt nhiên liệu ethanol đã được dòng khí nạp 
hút vào xi lanh làm mật độ hạt tăng nhanh. Khi tiếp xúc với không khí nóng trong xi 
lanh, các hạt nhiên liệu đầu tiên bốc hơi nhanh chóng khiến mật độ của chúng giảm 
nhanh. Khi lượng hạt hút vào xi lanh tiếp tục tăng, nhiệt độ khí trong xi lanh giảm 
nên mật độ hạt tăng trở lại. Ở vị trí góc quay trục khuỷu khoảng =90TK, do tốc 
độ dòng khí trong xi lanh tăng làm tăng tốc độ truyền nhiệt đối lưu, khiến tốc độ 
bốc hơi tăng trở lại. Cùng với sự gia tăng tốc độ bốc hơi, mật độ hạt giảm. Biên 
dạng đường cong mật độ hạt và tốc độ bốc hơi hạt nhiên liệu lỏng trong trường hợp 
E15L và E30L tương tự như nhau. Sự khác biệt thể hiện ở thời điểm kết thúc bốc 
hơi. Ứng với E15L, quá trình bốc hơi kết thúc ở khoảng =180TK, nghĩa là cuối 
quá trình nạp hầu như tất cả hạt nhiên liệu ethanol đã bốc hơi hoàn toàn. Trong khi 
đó ứng với E30L, quá trình bốc hơi hạt nhiên liệu lỏng kéo dài đến cuối quá trình 
nén. Do vậy cần phải có những giải pháp hỗ trợ bốc hơi ethanol khi sử dụng nhiên 
liệu với hàm lượng ethanol cao hơn 30% trên động cơ xe gắn máy. 
3.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến việc hình thành hỗn hợp Lead_Evapo_n5000_BG0_Vs-Tnap_Internet
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 60 120 180 240 300 360
Tn=280
Tn=290
Tnap=310
Tnap=330
Tnap=350
 (TK)
Ev
 (
kg
/s
)
Hình 3.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến tốc độ bốc hơi hạt nhiên liệu 
ethanol trong quá trình nạp và nén (BG0, E30L, n=5000 vg/ph) 
, 
0,10 
, 
, 
, 
, 
63 
Hình 3.13 mô tả ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến tốc độ bốc hơi hạt nhiên 
liệu ethanol lỏng trong quá trình nạp và nén khi động cơ chạy ở tốc độ 5000 vg/ph 
với nhiệt độ khí nạp thay đổi. Chúng ta thấy tốc độ bốc hơi diễn ra mạnh nhất vào 
giữa kỳ nạp tương ứng với lúc tốc độ dòng khí nạp đạt cực đại. Nhiệt độ khí nạp 
càng cao thì tốc độ bốc hơi tại thời điểm này càng lớn. Tốc độ bốc hơi cuối quá 
trình nén phụ thuộc vào nhiệt độ khí nạp. Nhiệt độ khí nạp càng thấp thì tốc độ bốc 
hơi cuối quá trình nén càng cao do còn nhiều hạt nhiên liệu chưa kịp bốc hơi trong 
quá trình nạp. 
Lead_Dpm-V_n3000_BG0_Vs-Tnap_Internet
0
20
40
60
80
100
120
140
0 60 120 180 240 300 360
Tn=280
Tn=290
Tnap=310
Tnap=330
Tnap=350
 (TK)
d
p
m
(k
g
/k
g
)
n=3000 v/ph
Lead_Dpm-V_n5000_BG0_Vs-Tnap_Internet
0
20
40
60
0 60 120 180 240 300 360
Tn=280
Tn=290
Tnap=310
Tnap=330
Tnap=350
 (TK)
d
p
m
 (
kg
/k
g
)
n=5000 v/ph
 (a) (b) 
Lead_Dpm-V_n70 0_BG0_Vs-Tnap_Internet
0
20
40
60
80
0 60 120 180 240 300 360
Tn=280
Tn=290
Tnap=310
Tnap=330
Tnap=350
 (TK)
d
p
m
 (
kg
/k
g)
n=7000 v/ph
 (c) 
Hình 3.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến mật độ hạt nhiên liệu ethanol lỏng 
khi động cơ chạy ở tốc độ 3000 vg/ph (a), 5000 vg/ph (b) và 7000 vg/ph (c) với 
nhiên liệu E30L 
64 
Hình 3.14 trình bày ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến mật độ hạt nhiên 
liệu ethanol lỏng khi động cơ chạy ở tốc độ 3000, 5000 và 7000 vg/ph với nhiên 
liệu E30L. Nhiệt độ khí nạp ảnh hưởng rất lớn đến mật độ hạt nhiên liệu lỏng trong 
buồng cháy. Khi nhiệt độ khí nạp trên 330K thì cuối quá trình nén hầu như không 
còn hạt nhiên liệu lỏng. Tuy nhiên khi nhiệt độ khí nạp thấp hơn giá trị này thì cuối 
quá trình nén vẫn còn một lượng hạt nhiên liệu lỏng đáng kể. Lượng hạt càng cao 
khi nhiệt độ khí nạp càng thấp. Khi động cơ chạy ở tốc độ thấp, do có nhiều thời 
gian trao đổi nhiệt nên phần lớn hạt nhiên liệu bốc hơi trong giai đoạn đầu của quá 
trình nạp. Tuy nhiên khi tốc độ động cơ cao và nhiệt độ khí nạp thấp thì hạt nhiên 
liệu bốc hơi chính vào cuối quá trình nén khi nhiệt độ môi chất tăng. 
Kết quả trên cho thấy khi nhiệt độ khí nạp lớn hơn 310K thì hạt nhiên liệu 
lỏng bốc hơi gần như hoàn toàn cuối quá trình nén khi động cơ chạy ở tốc độ nhỏ 
hơn 5000 vg/ph. Khi tốc độ động cơ tăng thì mật độ hạt trong quá trình nạp giảm 
nhưng mật độ hạt cuối quá trình nén tăng mạnh. Cụ thể khi tốc độ động cơ tăng từ 
3000 vg/ph lên 7000 vg/ph thì mật độ hạt trong kỳ nạp giảm 1,5 lần nhưng mật độ 
hạt trong kỳ nén tăng 3 lần ứng với nhiệt độ khí nạp 310K. Lead_fi_n5000_BG45_Vs-Tnap_Internet
0
0.4
0.8
1.2
1.6
0 60 120 180 240 300 360
Tn=280
Tn=290
Tnap=310
Tnap=330
Tnap=350
 (TK)

Lead_fiComposant_n5000_BG45_Vs-
Tnap_Internet
0
0.4
0.8
1.2
1.6
0 60 120 180 240 300 360
fi_Etha
fi_LPG
fi
 (TK)

(a) (b) 
Hình 3.15: Ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến biến thiên hệ số tương đương khi 
động cơ chạy bằng nhiên liệu LPG-ethanol E30L, n=5000 vg/ph 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
  tha 
  G 
  
65 
Hình 3.15 giới thiệu ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến biến thiên hệ số 
tương đương khi động cơ sử dụng nhiên liệu E30L, chạy ở tốc độ 5000 vg/ph. Thời 
gian phun LPG và ethanol được giữ cố định nhưng nhiệt độ khí nạp thay đổi. Chúng ta 
thấy khi nhiệt độ khí nạp càng cao thì hệ số tương đương trong kỳ nạp và nén càng lớn 
do lượng nhiên liệu ethanol bốc hơi nhiều hơn như hình 3.15a. Hình 3.15b giới thiệu 
biến thiên hệ số tương đương do LPG và ethanol tạo nên riêng rẽ. Khi bắt đầu kỳ nén, 
hệ số tương đương do LPG tạo nên ổn định trong khi đó hệ số tương đương do 
ethanol tạo nên tiếp tục tăng do nhiên liệu tiếp tục bốc hơi. Lead_Dpm-V_n7000_BG0_Vs-Tnap_Chay
0
20
40
60
80
100
0 60 120 180 240 300 360 420
Tn=290
Tn=330
Tn=350
 (TK)
d
p
m
 (
kg
/k
g)
Lead_Vapor_n7000_BG0_Vs-Tnap_Chay
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0 60 120 180 240 300 360 420
Tn=290
Tn=330
Tn=350
 (TK)
E
v 
(k
g
/s
)
 (a) (b) 
Hình 3.16: Ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến biến thiên mật độ hạt nhiên liệu 
lỏng (a) và tốc độ bốc hơi hạt nhiên liệu lỏng (b) (n=7000 vg/ph, BG0) 
Hình 3.16 giới thiệu ảnh hưởng của nhiệt độ khí nạp đến biến thiên mật độ 
hạt nhiên liệu lỏng và tốc độ bốc hơi hạt nhiên liệu lỏng khi bắt đầu quá trình cháy. 
Chúng ta thấy khi nhiệt độ khí nạp thấp và tốc độ động cơ cao, mật độ hạt nhiên liệu 
lỏng cuối quá trình nạp còn rất lớn. Khi quá trình cháy bắt đầu, nhiệt độ hỗn hợp 
tăng mạnh khiến cho tốc độ bốc hơi tăng cao và làm giảm nhanh hạt nhiên liệu lỏng. 
Khoảng 420TK, hầu như không còn hạt nhiên liệu lỏng trong buồng cháy. 
Hình 3.17 bên dưới biểu diễn phân bố nhiên liệu và hệ số tương đương trong 
buồng cháy trong giai đoạn đánh lửa (340 TK-350 TK) khi động cơ chạy bằng 
ethanol E100L và LPG-ethanol E30L. Nhiên liệu được phun riêng rẽ thông qua hai 
vòi phun như đã được mô tả ở phần trên. 
0,1 
, 
, 
, 
, 
66 
 s=15 TK,  =1, n=5000 vg/ph, Tnạp=310K, phun E100L 
(min - max) 
 Ethanol (%V) DPM(s) 
340 
0-15 
0,01-0,015 
0,8-2 
350 
10-15 
0,01-0,015 
0,8-2 
 (a) 
 s=15 TK,  =1, n=5000 vg/ph, Tnạp=310K, phun E30L 
(min - max) 
 Ethanol (%V) LPG (%V)  
340 
4-5 
1,7-2 
0,8-1.4 
350 
2-4 
1-2 
0,9-1,2 
(b) 
Hình 3.17: Biểu diễn phân bố nhiên liệu và hệ số tương đương trong buồng cháy ở 
giai đoạn đánh lửa trong trường hợp động cơ chạy bằng ethanol (a) và E30L (b) 
với cùng hệ số tương đương =1 và góc đánh lửa sớm s=15 TK, Tnạp=310K. 
Chúng ta thấy ở nhiệt độ khí nạp 310K, khi động cơ chạy bằng ethanol 
E100L thì cuối quá trình nén vẫn còn một lượng đáng kể hạt nhiên liệu lỏng chưa 
kịp bốc hơi (hình 3.17a). Điều này có thể dẫn đến cháy không hoàn toàn cục bộ và 
phát sinh bồ hóng. Hình 3.17b biểu diễn phân bố nồng độ nhiên liệu và hệ số tương 
đương trong trường hợp động cơ chạy bằng E30L. Hạt nhiên liệu lỏng hầu như đã 
67 
bốc hơi hoàn toàn trước thời điểm đánh lửa. Vùng giàu LPG tìm thấy ở khu vực 
đỉnh buồng cháy còn vùng giàu ethanol phân bố gần thành xi lanh. Hệ số tương 
đương quanh nến đánh lửa (đỉnh buồng cháy) gần với giá trị =1. Do đó quá trình 
đánh lửa diễn ra thuận lợi và cải thiện tính chống kích nổ của động cơ. 
Kết quả nghiên cứu này cho thấy nhiệt độ khí nạp ảnh hưởng rất lớn đến quá 
trình bốc hơi và hình thành hỗn hợp của động cơ chạy bằng LPG-ethanol. Khi hàm 
lượng ethanol tăng, cần có giải pháp hỗ trợ quá trình bốc hơi nhiên liệu lỏng để đảm 
bảo trước khi cháy nhiên liệu bốc hơi hoàn toàn nhằm tránh sự tập trung nhiên liệu 
cục bộ dẫn đến cháy không hoàn toàn. 
3.3.5. Điều chỉnh thời gian phun ethanol-LPG theo áp suất trên đường 
nạp 
BG0
0
5
10
15
20
25
30
180 210 240 270 300 330 360
n3000
n6500
 (TK)
p
(b
a
r)
BG0
(a) 
BG45
0
5
10
15
20
25
180 210 240 270 300 330 360
n3000
n6500
 (TK)
p
 (
b
ar
)
BG45
(b) 
Hình 3.18: Biến thiên áp suất trong xi lanh trong kỳ nạp và nén khi động cơ chạy ở 
tốc độ 3000 vg/ph và 6500 vg/ph ở chế độ toàn tải BG0 (a) 
và chế độ tải cục bộ BG45 (b) 
Hình 3.18a và 3.18b so sánh biến thiên áp suất trong xi lanh trong kỳ nạp và 
nén khi động cơ chạy ở tốc độ 3000 vg/ph và 6500 vg/ph ở chế độ toàn tải và chế 
độ tải cục bộ BG45. Chúng ta thấy khi tốc độ động cơ tăng thì áp suất trong xi lanh 
giảm. Điều này là do tổn thất áp suất tăng theo tốc độ dòng khí. Kết quả trên cũng 
cho thấy khi bướm ga đóng nhỏ thì áp suất trong xi lanh giảm, nghĩa là lượng không 
khí nạp vào xi lanh giảm. 
=3 0v/ph 
=65 0v/ph 
=3 0v/ph 
=65 0v/ph 
68 
Do đó nếu giữ nguyên điều kiện phun nhiên liệu thì khi đóng nhỏ bướm ga, 
hệ số tương đương của hỗn hợp tăng. Lead-sosanh-fi_vs-n_BG_Etha-LPG
n=3000 v/ph
0
1
2
3
4
0 60 120 180 240 300 360
BG45
BG0
 (TK)

n=3000 v/ph
Lead-sosanh-fi_vs-n_BG_Etha-LPG
n=6500 v/ph
0
1
2
3
4
0 60 120 180 240 300 360
BG45
BG0
 (TK)

n=6500 v/ph
(a) (b) 
 Hình 3.19: Ảnh hưởng của độ mở bướm ga đến biến thiên hệ số tương đương khi 
động cơ chạy ở tốc độ 3000 vg/ph (a) và 6500 vg/ph (b) 
Hình 3.19 giới thiệu ảnh hưởng của độ mở bướm ga đến biến thiên hệ số 
tương đương. Tại hình 3.19a cho thấy khi động cơ chạy ở tốc độ 3000 vg/ph, nếu 
điều chỉnh điều kiện phun để =1 ở chế độ toàn tải, bướm ga ở vị trí BG45, hệ số 
tương đương tăng lên 1,7. Mức độ tăng hệ số tương đương lớn hơn khi tăng tốc độ 
động cơ. Hình 3.19b cho thấy khi động cơ chạy ở tốc độ 6500 vg/ph, nếu điều 
chỉnh=1 ở chế độ toàn tải, bướm ga ở vị trí BG45, hệ số tương đương tăng lên 2,5. 
Lead-sosanh-fi_BG0_tpCst_Vs-n_chuan
0
0.4
0.8
1.2
1.6
0 60 120 180 240 300 360
n=3000v/ph
n=4000v/ph
n=5000v/ph
n=6000v/ph
 (TK)

BG0
Hình 3.20: Ảnh hưởng của tốc độ động cơ đến biến thiên hệ số tương đương của 
hỗn hợp trong xi lanh khi cố định thời gian phun LPG và ethanol 
, 
, 
, 
, 
69 
Hình 3.20 đề cập ảnh hưởng của tốc độ động cơ đến biến thiên hệ số tương 
đương của hỗn hợp trong xi lanh khi cố định thời gian phun LPG và ethanol, vị trí 
bướm ga mở hoàn toàn BG0. Chúng ta thấy khi cố định thời gian phun nếu tốc độ 
động cơ tăng thì hệ số  cũng tăng. Điều này có thể giải thích do khi tăng tốc thì hệ 
số nạp giảm dẫn đến lượng không khí nạp vào động cơ giảm làm tăng hệ số tương 
đương. 
fi cùng điều kiện phun, n=6500 v/ph
0
1
2
3
4
5
0 60 120 180 240 300 360
BG0
BG30
BG45
 (TK)

n=6500 v/ph
Hình 3.21: Ảnh hưởng độ mở bướm ga đến biến thiên hệ số tương đương 
của hỗn hợp trong xi lanh khi cố định thời gian phun LPG và ethanol 
Hình 3.21 giới thiệu độ mở bướm ga đến biến thiên hệ số tương đương của 
hỗn hợp trong xi lanh khi cố định thời gian phun LPG và ethanol. Khi giữ nguyên 
thời gian phun và điều kiện phun thì khi độ mở bướm ga càng lớn, hệ số tương 
đương càng giảm. Hệ số tương đương đạt 1; 1,04 và 2,55 tương ứng góc mở bướm 
ga 0; 30 và 45 độ. Với cách bố trí hệ thống vòi phun này thì khi đóng nhỏ bướm ga, 
mức độ gia tăng hệ số tương đương do LPG tạo nên lớn hơn mức tăng  do ethanol 
tạo nên. 
Hình 3.22 bên dưới giới thiệu biến thiên hệ số tương đương thành phần khi 
cố định điều kiện phun ethanol, LPG ở chế độ toàn tải và tải cục bộ BG45. Tại hình 
3.22a so sánh  thành phần khi độ mở bướm ga thay đổi trong cùng điều kiện phun. 
Ta thấy khi bướm ga mở hoàn toàn (BG0) thì =1,04 trong đó _LPG đạt 0,8 còn 
_Ethanol đạt 0,24. Trong khi đó khi độ mở bướm ga BG45 thì _LPG tăng lên đến 2,1 
còn _Ethanol tăng đến 0,42 nghĩa là tỷ lệ tăng  do LPG tạo nên lớn hơn do ethanol 
70 
tạo nên (hình 3.22b). Điều này có thể giải thích do sự gia tăng độ chân không tại 
khu vực đặt vòi phun LPG đã làm gia tăng lực hút đối với nhiên liệu LPG với 
đường kính lỗ phun lớn hơn rất nhiều so với lỗ phun ethanol (6 mm so với 0,1 mm). thành phần fi, BG0, n=6500 v/ph
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2
0 60 120 180 240 300 360
fi_Ethanol
fi_LPG
fi
 (TK)

BG0, n=6500 v/ph
thành phần fi, BG45, n=6500 v/ph
0
1
2
3
4
5
0 60 120 180 240 300 360
fi_Ethanol
fi_LPG
fi
 (TK)

BG45, n=6500 v/ph
(a) (b) 
Hình 3.22: Biến thiên hệ số tương đương thành phần khi cố định điều kiện phun 
ethanol, LPG ở chế độ toàn tải BG0 (a) và tải cục bộ BG45 (b) 
Do LPG và ethanol ở trạng thái ban đầu khác nhau nên trong thực tế việc xác 
định thành phần của chúng trong hỗn hợp nhiên liệu khó có thể được thực hiện như 
hỗn hợp nhiên liệu cùng trạng thái. Trong nghiên cứu này tôi định nghĩa tỷ lệ hệ số 
tương đương k (nghĩa là k = hệ số tương đương của ethanol/ hệ số tương đương của 
LPG). 
Hình 3.23a bên dưới giới thiệu biến thiên của hệ số tương đương và tỷ lệ 
hệ số tương đương k theo tốc độ động cơ khi giữ nguyên thời gian phun LPG 0,5 
ms và thời gian phun ethanol 0,61 ms ở vị trí BG45. Chúng ta thấy  tăng từ 0,59 
đến 1,05 khi động cơ tăng từ 3000 vg/ph lên 7000 vg/ph, =1 ứng với n xấp xỉ 6500 
vg/ph. Trong khoảng biến thiên tốc độ động cơ đó thì tỷ lệ hệ số tương đương k 
giảm từ 1,08 xuống 0,81. Điều này cho thấy khi tốc độ động cơ tăng thì thành phần 
 do LPG tạo nên tăng. Sự gia tăng này được giải thích do sự gia tăng độ chân 
không như trường hợp đóng nhỏ bướm ga nêu trên. Kết quả trên cũng cho thấy k=1 
khi tốc độ động cơ đạt khoảng 3500 vg/ph. 
_Ethanol 
 G 
 
_Ethanol 
 LPG 
 
, 
, 
, 
, 
71 
Lead_tp-Vs-n
0.4
0.6
0.8
1
1.2
3000 4000 5000 6000 7000
fi
fi_Etha/fi_LPG
n (v/ph)

; 

e
th
a/

LP
G
Lead_tp-Vs-n
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
3000 4000 5000 6000 7000
tp_LPGdc
tp_Ethadc
n (v/ph)
tp
 (
m
s)
(a) (b) 
Hình 3.23: Biến thiên hệ số tương đư