Giáo trình cơ khí chế tạo máy

cho động cơ có độ tin cậy làm việc và tuổi bền đạt mức cao nhất. 1.1.1.2. Yêu cầu chung. Khảo nghiệm cần phải tiến hành cho từng động cơ với mục đích kiểm tra các thông số cơ bản và chất lượng lắp ráp của động cơ. Khảo nghiệm phải tiến hành khi nghiệm thu lần cuối. Các động cơ phải được khảo nghiệm định kỳ để kiểm tra các thông số, độ tin cậy làm việc và độ bền cũng như để kiểm tra tính ổn định của động cơ. Khảo nghiệm phải được tiến hành trong các điều kiện kỹ thuật cho phép. 1.1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu động cơ đốt trong. 1.1.2.1. Mục đích nghiên cứu động cơ đốt trong. Với trình độ hiểu biết hiện nay, chúng ta chưa có khả năng xác định một cách chính xác những tính chất đặc trưng và công dụng thực tế của động cơ đốt trong bằng con đường tính toán lý thuyết. Bởi vậy, nghiên cứu động cơ đốt trong vẫn là một công việc cần thiết nhằm mục đích kiểm tra các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các thông số của động cơ, trên cơ sở đó có thể rút ra kết luận về khả năng và phương hướng hoàn thiện nó. 1.1.2.2. Nội dung nghiên cứu động cơ đốt trong. 1. Nghiên cứu kiểm tra. Kiểm tra các thông số cơ bản và chất lượng lắp ráp của động cơ sau khi chế tạo hoặc sữa chữa động cơ. Có hai loại nghiên cứu kiểm tra đó là : “ kiểm tra sản xuất và kiểm tra định kỳ ”. Cụ thể như sau :  Kiểm tra sản xuất được tiến hành cho các động cơ trước khi xuất xưởng, kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho việc nghiệm thu hay loại bỏ một động cơ cụ thể. - 3 -  Kiểm tra định kỳ được tiến hành cho động cơ chọn từ dây chuyền sản xuất một cách ngẫu nhiên. Mục đích kiểm tra định kỳ là kiểm tra tính ổn định của sản xuất, kết quả kiểm tra định kỳ sẽ là cơ sở để đánh giá chất lượng dây chuyền công nghệ đang được áp dụng. 2. Nghiên cứu so sánh. Mục đích của nghiên cứu so sánh là đánh giá động cơ về mọi phương diện và lập hồ sơ kỹ thuật của nó. Đối tượng nghiên cứu có thể là động cơ chế thử hoặc động cơ của một hãng chế tạo khác. Nghiên cứu động cơ chế thử là kiểm tra mức độ đúng đắn của phương pháp tính toán, thiết kế và chế tạo. kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở quyết định tiến hành sản xuất hàng loạt hay phải điều chỉnh những giải pháp đã sử dụng. Nghiên cứu động cơ của hãng chế tạo khác nhằm mục đích thu thập thông tin phục vụ cho công việc cải tiến hoặc thiết kế động cơ mới. 3. Nghiên cứu khoa học hay nghiên cứu cơ bản. Mục đích nghiên cứu cơ bản động cơ đốt trong là tìm ra những quy luật chi phối các quá trình diễn ra trong động cơ đốt trong, giải thích bản chất của chúng, thiết lập những phương pháp tính toán và thực nghiệm mới. Kết quả nghiên cứu cơ bản có thể được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp vào quá trình thực hiện động cơ. Nghiên cứu động cơ đốt trong được tiến hành trong các phòng thí nghiệm hoặc trong điều kiện sử dụng thực tế (gọi là thử nghiệm trực tiếp). Nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm cho phép chúng ta điều chỉnh động cơ một cách dễ dàng và sử dụng đa dạng các thiết bị nghiên cứu, kết quả thu được không phụ thuộc vào những ngẫu nhiên bên ngoài. Thử nghiệm trực tiếp cho phép chúng ta đánh giá với mức độ chính xác nhất định, độ tin cậy, tuổi bền và sự hoạt động bình thường của động cơ trong điều kiện sử dụng thực tế. Thông thường kết quả thử nghiệm thực tế có tác dụng bổ sung cho nghiên cứu tại phòng thí nghiệm. 1.1.3. Xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong. 1.1.3.1. Tổ chức xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong. - 4 - Xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong là nơi thực hiện những công việc nghiên cứu động cơ. Nó là một bộ phận trong cơ cấu tổ chức của một cơ sở thiết kế, chế tạo hoặc nghiên cứu động cơ. Quy mô xưởng thí nghiệm động cơ tuỳ thuộc vào mục tiêu, tính chất và nội dung nghiên cứu cũng như khả năng tài chính của cơ sở quản lý. Nói chung xưởng khảo nghiệm động cơ không thể tự thoả mãn đầy đủ về nguồn nhân lực cũng như trang thiết bị mà phải hợp tác với các cơ sở chế tạo và các phòng khảo nghiệm khác như :“ nhiên liệu, dầu bôi trơn, sức bền vật liệu, xưởng gia công cơ khí.v.v Một xưởng khảo nghiệm động cơ đốt trong bao gồm các phòng khảo nghiệm sau :  Phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ.  Phòng khảo nghiệm hệ thống nhiên liệu.  Phòng khảo nghiệm động cơ.  Phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ: là nơi tiến hành nghiên cứu các chi tiết (hoặc cụm chi tiết) riêng lẻ của động cơ hoặc chuẩn bị chúng để nghiên cứu ở phòng khảo nghiệm. Nội dung nghiên cứu ở đây bao gồm : “ thí nghiệm về sức bền, tuổi bền các chi tiết trên các thiết bị giá tải, kiểm tra về các kích thước, độ cứng,.v.v... của các chi tiết so với thiết kế, phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ cũng là nơi đánh giá tình trạng các chi tiết tháo ra từ động cơ được nghiên cứu ở phòng khảo nghiệm hoặc sau khi thử nghiệm thực tế. Phòng khảo nghiệm động cơ được trang bị các thiết bị chuyên dùng để khảo nghiệm như : “ bơm dầu bôi trơn, bơm nước làm mát, thiết bị cân bằng trục khuỷu.v.v. Để thực hiện đầy đủ nội dung nghiên cứu, phòng khảo nghiệm chi tiết động cơ phải vận dụng các trang thiết bị của phòng thí nghiệm khác như: “vật liệu học, sức bền vật liệu”.  Công việc nghiên cứu các bộ phận của hệ thống nhiên liệu: vòi phun, bơm cao áp, bộ chế hoà khí, bộ điều tốc được thực hiện tại phòng thí nghiệm. Phòng khảo nghiệm về hệ thống nhiên liệu được trang bị các thiết bị cơ bản sau:  Bàn khảo nghiệm bơm cao áp. - 5 -  Thiết bị khảo nghiệm bộ chế hoà khí.  Các loại lưu lượng kế dùng để đo lưu lượng nhiên liệu và không khí.  Phòng khảo nghiệm động cơ: là một bộ phận quan trọng của xưởng khảo nghiệm động cơ. Nơi đây thực hiện khảo nghiệm trên các động cơ hoàn chỉnh, làm việc ở các chế độ tải và các tốc độ quay khác nhau. Có thể tại phòng khảo nghiệm động cơ có những nội dung nghiên cứu sau:  Xây dựng các đường đặc tính của động cơ.  Xác định thành phần khí thải.  Nghiên cứu tính năng khởi động của động cơ.  Xác định hệ số nạp và các hiệu suất của động cơ.  Nghiên cứu độ ổn định của các chu trình công tác. 1.1.3.2. Tổng quát về phòng khảo nghiệm động cơ đốt trong. Một phòng khảo nghiệm động cơ bao gồm những thành phần cơ bản sau:  Động cơ được khảo nghiệm.  Phanh động cơ (phụ tải).  Các hệ thống phục vụ động cơ và phanh làm việc như:  Hệ thống nhiên liệu.  Dầu bôi trơn.  Nước làm mát.  Truyền động.  Khởi động.  Hệ thống điện.  Hệ thống thông gió.  Những thiết bị và dụng cụ đo 1.1.3.3. Các loại phanh động cơ. Để khảo nghiệm động cơ trên bệ thử cần phải trang bị thiết bị gây tải và tiêu thụ công suất do động cơ sinh ra. Thiết bị gây tải cho động cơ thường được gọi là phanh động cơ, nhiệm vụ của phanh là tạo ra momen hãm gây tải cho động cơ và - 6 - cho phép đo được momen quay của động cơ, hoặc công suất của động cơ từ đó ta tính được các thông số khác có liên quan. Tuỳ theo mức độ thuận lợi của các loại phanh mà ta có thể sử dụng một trong các loại phanh sau :  Phanh cơ học.  Phanh không khí.  Phanh điện.  Phanh thuỷ lực.  Phanh tổng hợp Phanh động cơ dùng trong khảo nghiệm động cơ đốt trong phải thoả mãn các yêu cầu sau:  Sai số cho phép 1,5% theo TCVN_1684_75.  Thiết bị phanh có khả năng phanh động cơ trong phạm vi tải trọng và tốc độ quay tương đối rộng.  Quá trình phanh phải ổn định.  Đảm bảo duy trì một chế độ, tốc độ cho trước trong trường hợp có sự thay đổi tải trọng không lớn trong một thời gian ngắn.  Bảo đảm đo được số vong quay và momen chính xác.  Có thể chạy rà động cơ.  Sử dụng được năng lượng do động cơ phát ra trong quá trình phanh.  Có khả năng điều khiển từ xa. 1.1.3.4. Dụng cụ, thiết bị và các thông số cần đo khi thí nghiệm. 1. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm. Tất cả các dụng cụ và thiết bị dùng khi thí nghiệm phải đáp ứng đúng yêu cầu cho kiểm tra định kỳ theo thủ tục quy định. Các dụng cụ và thiết bị được dùng để thử nghiệm phục vụ cho đề tài của em sẽ được trình bày chi tiết ở chương 2. 2. Các thông số cần đo khi thí nghiệm.  Công suất : Phải được đo bằng phanh thuỷ lực hoặc phanh điện. - 7 -  Mô men : Phải được đo bằng phanh thuỷ lực, phanh điện hoặc bằng xoắn kế. Hay được tính toán bằng công thức theo công suất.  Số vòng phút : Phải được đo bằng các máy đo như máy phát đo tốc độ có ghi kết quả trên màn hình huỳnh quang của máy phát hiện sóng ôxilôgrap.  Áp suất và sự giảm áp suất : Áp suất cực đại của chu trình và sự giảm áp suất phải được đo bằng áp kế cơ, áp kế điện khí, áp kế điện hay áp kế cao áp. Áp suất chỉ thị trung bình phải được xác định theo biểu đồ áp kế. Áp suất không khí nạp vào và áp suất khí thải được đo trực tiếp bằng áp kế, hay áp kế lò xo, áp kế chân không cấp chính xác 2,5 trở lên. Áp suất khí quyển được đo bằng nhiệt kế.  Nhiệt độ : Nhiệt độ khí thải ở ống xả và nhiệt độ khí thải trước và sau tuabin (đối với động cơ diesel tăng áp) phải được đo bằng cặp nhiệt kế đồng bộ với các milivôn kế với cấp chính xác 2,5 trở lên, hay nhiệt kế thủy ngân cấp chính xác 2,5 trở lên. Nhiệt độ ở các hệ thống làm mát và dầu được đo bằng đồng hồ nhiệt cấp chính xác 2,5 trở lên hay nhiệt kế thuỷ ngân, nhiệt kế điện trở có cấp chính xác 2.  Lượng tiêu hao nhiên liệu : Tiêu hao nhiên liệu giờ được xác định bằng phương pháp cân hoặc thể tích với sai số cho phép ±0,5% . Tiêu hao dầu nhờn giờ được xác định bằng phương pháp cân hoặc thể tích. Sai số đo cho phép ±0,5% , đối với động cơ diesel có lượng tiêu hao dầu đến 5kg/h thì cho sai số đo là ±10% . Lượng nước qua động cơ diesel được xác định nhờ lưu lượng kế hoặc ống thắt tiêu chuẩn.  Độ ẩm : Để đo độ ẩm tương đối của không khí phải sử dụng ẩm kế. - 8 - 1.1.3.5. Chuẩn bị cho khảo nghiệm động cơ. Động cơ diesel khảo nghiệm phải qua quá trình chạy rà, điều chỉnh và chúng phải có chứng từ phù hợp. Thiết bị thí nghiệm để làm bệ thử khi thí nghiệm không được thay đổi những đặc tính riêng của nó trong suốt quá trình khảo nghiệm. Vị trí đo nhiệt độ trong ống xả chung đối với diesel không tăng áp và tăng áp cơ khí, được quy định khoảng cách không nhỏ hơn 5 lần đường kính của ống xả kể từ chỗ nối mặt bích của ống xả, còn nhiệt độ trong các ống xả của các xylanh thì đo ở vị trí mà bản thiết kế cho phép, độ sâu đặt dụng dụng cụ đo phải từ 2/3 đến 3/4 đường kính ống xả. Những dụng cụ đo nhiệt độ và độ ẩm không khí môi trường phải được bố trí cách xa miệng ống nạp với khoảng cách 1,5m và được bảo vệ tránh các luồng không khí và bức xạ nhiệt. Ống thu thanh để đo tiếng ồn của động cơ được đặt cách bề mặt của động cơ 0,5m trên mặt phẳng ngang ở nơi phát ra tiếng động cực đại hoặc nơi trung tâm trong trường âm đều, nhưng không thấp hơn 1m so với nền nhà. Số lượng và các vị trí đo, được quy định phù hợp với kiểu loại và kích thước của động cơ. số lượng các điểm đo không được nhỏ hơn 4. 1.1.3.6. Tiến hành khảo nghiệm động cơ.  Tiến hành khảo nghiệm bao gồm :  Thử tính chất khởi động.  Thử các chế độ làm việc.  Kiểm tra hệ thống số vòng quay.  Kiểm tra hệ thống điều chỉnh nhiệt độ.  Kiểm tra hệ thống điều khiển tự động.  Kiểm tra hệ thống tín hiệu an toàn.  Kiểm tra bộ đảo chiều.  Tháo động cơ và đo đạc các chi tiết.  Kiểm tra sự làm việc của động cơ sau khi lắp ráp và xem xét. - 9 -  Thử động cơ điesel với hệ thống điều khiển tự động từ xa cũng như cụm diesel máy phát điện với hệ thống điều khiển tự độngphải tiến hành trong quá trình làm việc của các hệ thống điều khiển tự động và điều chỉnh.  Đo áp suất nén (để so sánh giữa các xilanh) cần được tiến hành khi động cơ làm việc ở phụ tải lớn nhất ( trừ trường hợp quá tải của động cơ diesel), cắt nhiên liệu một trong các xilanh hay ở trường hợp chạy không tải, hay ở số vòng quay nhỏ nhất có phụ tải.  Trên các biểu đồ chỉ thị của diesel phải được chỉ rõ thời gian đo, số thứ tự của xilanh, tỷ lệ của lò xo, phụ tải, số vòng quay và phụ tải.  Thử các tính chất khởi động phải tiến hành bắt đầu từ trạng thái lạnh của diesel, nghĩa là nhiệt độ của dầu, nước bằng nhiệt độ môi trường nhưng không thấp hơn 8oC.  Thử các diesel dùng để chạy máy phát điện phải tiến hành khi bộ điều chỉnh đã được chỉnh ở vị trí chuẩn.  Kiểm tra hệ thống điều chỉnh số vòng quay phải tiến hành phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn hay các điều kiện kỹ thuật đã được xét duyệt theo thủ tục quy định.  Thử hệ thống tự động của các cụm diesel máy phát điện phải được tiến hành với khối lượng tương ứng với mức tự động hoá đã lựa chọn.  Đo mức độ chung của âm và ghi lại thành phần quang phổ của nó phải được tiến hành khi động cơ làm việc ở chế độ định mức với thiết bị của hệ thống giảm âm của đường vào đường ra, bộ phận làm sạch không khí và đường ống khí thải.  Nếu thời gian thử lâu hơn 8 giờ thì áp suất khí quyển và độ ẩm tương đối cứ sau 8 giờ phải đo lại.  Các thông số ở các chế độ làm việc phải được ghi lại ở trạng thái nhiệt ổn định của diesel.  Khi bắt buộc phải ngừng thử, vấn đề tiếp tục thử sẽ được quyết định tuỳ theo các nguyên nhân khi khảo nghiệm động cơ. - 10 -  Quá trình khảo nghiệm phải xác định :  Áp suất không khí, nhiệt độ, độ ẩm tương đối của môi trường không khí nơi thử.  Áp suất và nhiệt độ của khí vào tuabin khí ở các động cơ diesel tăng áp.  Sự đối áp suất và nhiệt độ khí trong ống xả.  Nhiệt độ khí thải.  Áp suất không khí và nhiệt độ ở động cơ diesel tăng áp khi có bộ phận làm mát ( trước và sau khi làm mát).  Nhiệt độ trong hệ thống làm mát, trong đó nhiệt độ ở các xilanh trong các lỗ thoát từ nắp và ccác piston khi có bộ nhiệt kế.  Áp suất và nhiệt độ trong hệ thống bôi trơn.  Áp suất và nhiệt độ của nhiên liệu.  Áp suất nén và áp suất cực đại của chu trình.  Sự giảm áp ở cácte.  Công suất hoặc mômen xoắn.  Số vòng phút của động cơ và tuabin máy nén khí.  Số vòng phút ổn định nhỏ nhất không tải hoặc dưới mức toàn tải.  Khởi động.  Sự hoạt động của hệ thống tín hiệu an toàn và bảo vệ.  Sự hoạt động của hệ thống điều khiển tự động  Công suất có ích trung bình, áp suất có ích trung bình.  Tiêu hao nhiên liệu giờ và suất tiêu hao nhiên liệu riêng.  Ở các giai đoạn với khoảng thời gian đến 2 giờ, số lần đo không được ít hơn 2, ở các giai đoạn với khoảng thời gian ngắn hơn 1 giờ, cho phép một lần đo. ở khoảng thời gian của các giai đoạn từ 2 giờ trở lên, cứ sau 2 giờ phải đo lại và số lần đo từ 3 lần trở lên.  Ngoài ra còn phải xác định các thông số sau :  Thời gian khởi động, số lần khởi động. - 11 -  Áp suất nhỏ nhất đảm bảo để khởi động động cơ.  Tiêu hao không khí cần cho một lần khởi động.  Áp suất nước trong hệ thống làm mát.  Mức ồn và độ rung.  Áp suất của không khí vào. 1.1.3.7. Kết thúc khảo nghiệm động cơ. Thu thập các số liệu và xử lý theo các công thức tính toán ( nếu thông số nào không đo được khi tiên hành khảo nghiệm). Lập bảng và xây dựng các đồ thị, đường đặc tính của động cơ. Kiểm tra tính năng kỹ thuật và tính năng kinh tế từ các số liệu đã xác định ở trên. Rút ra các kết luận và đánh giá động cơ. 1.2. TỔNG QUAN VỀ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ. 1.2.1. Định nghĩa và các thông số về tính năng kỹ thuật của động cơ. 1.2.1.1. Định nghĩa về tính năng kỹ thuật của động cơ. Tính năng kỹ thuật của động cơ là thuật ngữ dùng để biểu đạt mức độ và hiệu quả thực hiện chức năng của động cơ. 1.2.1.2. Các thông số về tính năng kỹ thuật của động cơ. Thông số tính năng kỹ thuật của động cơ là các đại lượng biểu đạt mức độ và hiệu quả làm việc của động cơ. Và có thể định lượng tính năng kỹ thuật của động cơ đốt trong bằng ba nhóm thông số sau đây : “ tốc độ của động cơ, tải của động cơ và hiệu suất của động cơ ”. 1.2.2. Khái niệm các thông số về tính năng kỹ thuật của động cơ. 1.2.2.1. Khái niệm thông số về tính năng kỹ thuật của động cơ đốt trong. Thông số tính năng kỹ thuật của động cơ là những đại lượng đo được khi động cơ làm việc ở điều kiện cụ thể. Nó biểu hiện ở tốc độ, tải, và hiệu suất của động cơ. - 12 - Thông số kỹ thuật của động cơ thể hiện chất lượng làm việc của động cơ mang lại. Và các thông số làm việc này luôn luôn thay đổi theo đặc điểm khai thác vận hành. 1.2.2.2. Tốc độ của động cơ. Tốc độ quay ( n ). Là số vòng quay của trục khuỷu trong một đơn vị thời gian. Đơn vị thường dùng là vòng/phút, viết tắt là [ vg/ph ] hoặc [ rpm ]. Tốc độ quay của động cơ đốt trong thường thay đỏi trong quá trình động cơ hoạt động tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc hoặc yêu cầu của người vận hành động cơ. Cần phân biệt một số khái niệm tốc độ quay sau đây :  Tốc độ quay danh nghĩa ( nn ) :Là tốc độ quay do nhà chế tạo định ra và là cơ sở để xác định công suất danh nghĩa, để tính toán các kích thước cơ bản của động cơ và để lựa chọn chế dộ làm việc hợp lý.v.v..  Tốc độ quay cực đại ( nmax ): Là tốc độ quay lớn nhất mà nhà chế tạo cho phép sử dụng trong một khoảng thời gian xác định mà động cơ không bị quá tải.  Tốc độ quay cực tiểu ( nmin ): Là tốc độ quay nhỏ nhất, tại đó động cơ vẫn có thể hoạt động ổn định.  Tốc độ quay ứng với công suất cực đại ( nN ): Là tốc độ quay được xác định tại thời điểm ứng với công suất động cơ phát ra đạt cực đại.  Tốc độ quay ứng với momen quay cực đại ( nM ): Là tốc độ quay được xác định tại thời điểm ứng với momen quay đạt cực đại do động cơ phát ra.  Tốc độ quay ứng với suất tiêu thụ nhiên liệu nhỏ nhất ( ng ): Là tốc độ quay được xác định tại thời điểm động cơ tiêu thụ nhiên liệu nhỏ nhất.  Tốc độ quay khởi động ( nk ): Là tốc độ quay nhỏ nhất, tại đó có thể khởi động được động cơ.  Tốc độ quay sử dụng ( ns ): Là tốc độ quay được người thiết kế tổ hợp động cơ, máy công tác khuyến cáo sử dụng để vừa phát huy hết tính năng của động cơ vừa đảm bảo độ tin cậy và tuổi bền cần thiết. - 13 - 1.2.2.3. Vận tốc trung bình của piston ( Cm ). 30 .nSCm  (1.1) Trong đó : - Cm :Vận tốc trung bình của piston, [ m/s ]. - S : Hành trình của piston, [ m ]. - n : Tốc độ quay của động cơ, [ rpm ]. Tốc độ là thông số tính năng đánh giá số chu trình công tác được thực hiện trong một đơn vị thời gian và đặc trưng cho “tính cao tốc” của động cơ, trong đó bao hàm hàng loạt tính chất vận hành, như cường độ làm việc, cường độ hao mòn các bề mặt ma sát, phụ tải cơ và phụ tải nhiệt, v.v.. Căn cứ vào tốc độ, động cơ đốt trong được phân thành : “động cơ thấp tốc, động cơ trung tốc và động cơ cao tốc’’, cả tốc dộ quay (n) và vận tốc trung bình đều được dùng làm tiêu chí để đánh giá tính cao tốc. 1.2.2.4. Tải của động cơ. Tải là đại lượng đặc trưng cho số cơ năng mà động cơ phát ra trong một chu trình công tác hoặc trong một dơn vị thời gian. Các đại lượng dùng để đánh giá tải của động cơ đốt trong bao gồm : “ áp suất trung bình, công suất, momen quay ”. 1. Áp suất trung bình của chu trình. Áp suất trung bình của chu trình là đại lượng được xác định bằng tỷ số giữa công sinh ra trong một chu trình ( gọi tắt là công chu trình) và dung tích công tác của xy lanh. s ct tb V W P  (1.2)  Tuỳ thuộc vào công của chu trình được xác định như thế nào, có thể phân biệt :  Áp suất lý thuyết trung bình : s t t V WP  (1.3)  Áp suất chỉ thị trung bình : - 14 - s i i V WP  (1.4)  Áp suất có ích trung bình : s e e V WP  (1.5) Trong đó : - Wct : Công của chu trình, [ J ]. - Wt : Công lý thuyết của chu trình, [ J ]. - Wi : Công chỉ thị của chu trình, [ J ]. - We : Công có ích của chu trình, [ J ]. - Wm : Công tổn thất cơ học, [ J ].  Công chỉ thị (Wi ). Là công do môi chất công tác sinh ra trong mọt chu trình thực tế, trong đó chưa xét đến phần tổn thất cơ học. Có thể xác định công chỉ thị như sau : Wi = Q1 - Qi = Q1 – ( Qm + Qx + Qkh + Qcl ) (1.6) Trong đó: - Q1 : Lượng nhiệt chu trình. - Qi: Tổng nhiệt năng bị tổn thất trong một chu trình nhiệt động thực tế. - Qm : Tổn thất do làm mát - Qx : Tổn thất theo khí thải - Qcl : Phần nhiệt tổn thất không tính chính xác được vào dạng tổn thất kể trên. Như tổn thất do lọt khí qua khe hở giữa piston và xy lanh, lọt khí do xupap không kín.v.v.  Công tổn thất cơ học ( Wm ). Là công tiêu hao cho các hoạt động mang tính chất cơ học khi thực hiện một chu trình công tác. Các dạng tổn thất năng lượng sau đây thường được tính vào công tổn thất cơ học : - 15 -  Tổn thất do ma sát giữa các chi tiết của động cơ chuyển động tương đối với nhau.  Phần năng lượng tiêu hao cho việc dẫn động các thiết bị và cơ cấu của bản thân động cơ, như : bơm nhiên liệu, bơm dầu bôi trơn, bơm nước làm mát, cơ cấu phân phối khí, v.v..  Tổn thất bơm.  Công có ích ( We ). Là công thu được ở đầu ra của trục khuỷu. đó là phần cơ năng thực tế có thể sử dụng được để dẫn động hộ tiêu thụ công suất. We = Q1 - Qe = Wi - Wm (1.7) 2. Công suất của động cơ. Công suất là tốc độ thực hiện công. trị số của công suất cho ta biết động cơ đó mạnh hay yếu.  Đơn vị :  Oat, kilowatt (W, KW )  Mã lực ( HP, hp_Horse power ) của Anh.  Chevaux ( cv ) của Pháp  Pferdestarke ( PS ) của Nga.  Quy đổi :  1KW = 1KJ/s.  1HP = 75 kG.m/s.  1PS = 1 metric HP = 0,735 KW.  1HP = 1,014PS.  Cần phân biệt các khái niệm công suất sau dây của động cơ đốt trong:  Công suất chỉ thị ( Ni ). Là tốc độ thực hiện công chỉ thị của động cơ. Nói cách khác công suất chỉ thị là công suất của động cơ, trong đó bao gồm cả phần tổn thất cơ học.  Công suất có ích ( Ne ). - 16 - Là công suất của động cơ được đo ở đầu ra của trục khuỷu. Từ các định nghĩa của công suất, áp suất trung bình của chu trình và tốc độ quay ta có các công thức xác định công suất chỉ thị và công suất có ích dưới đây : z inVP N sii ...  (1.8) z inVP N see ...  (1.9) Trong đó : i_ số xylanh của động cơ. z_Hệ số kỳ ; z =1 đối với động cơ hai kỳ; z = 2 đối với động cơ 4 kỳ.  Công suất danh nghĩa ( Nen ). Là công suất có ích lớn nhất mà động cơ có hể phát ra một cách liên tục trong khoảng thời gian không giới hạn ở những điều kiện quy ước mà không bị quá tải về cơ và nhiệt. Các điều kiện cơ bản quy ước khi xác định công suất danh nghĩa của động cơ đốt trong bao gồm:  Điều kiện khí tượng tiêu chuẩn.  Tốc độ quay danh nghĩa.  Loại nhiên liệu và chất bôi trơn xác định.  Trang thiết bị phụ trợ cho động cơ khi đo công suất, v.v..  Công suất quy đổi ( Ne). Là công suất của động cơ đã được hiệu chỉnh theo các diều kiện tiêu chuẩn. TCVN 1685 – 75 quy đỊnh cách quy đổi công suất động cơ diesel không tăng áp như sau : Ne = Ne , 293 273746 . t PB n   (1.10) Trong đó : N,e _ Công suất của động cơ trong điều kiện môi trường thay đổi, (KW). B _ Áp suất khí quyển trong điều kiện động cơ làm việc,(mmHg). - 17 - Pn _ Áp suất cục bộ hơi nước trong không khí ẩm ở điều kiện động cơ làm việc,(mmHg).  Công suất cực đại ( Nemax ). Là công suất có ích lớn nhất mà động cơ có thể phát ra trong một thời gian nhất định mà không bị quá tải.  Công suất sử dụng ( Nes ). Là công suất có ích do người thiết kế tổ hợp động cơ - hộ tiêu thụ công suất khuyến cáo sử dụng để vừa phát huy hết tính năng của động cơ vừa đảm bảo độ bền, độ tin cậy cần thiết. 1.2.2.5. Hiệu suất của động cơ. 1. Khái niệm. Hiệu suất là đại lượng đánh giá hiệu quả biến đổi nhiệt năng thành cơ năng. Để đánh giá mức độ tổn thất trong từng công đoạn của cả quá trình biến đổi năng lượng, người ta đưa ra các khái niệm hiệu suất sau đây : “ Hiệu suất lý thuyết, hiệu suất chỉ thị, hiệu suất cơ học, hiệu suất có ích” .  Hiệu suất lý thuyết (ηt). Hiệu suất lý huyết là hiệu suất nhiệt của chu trình nhiệt động lý thuyết.  Hiệu suất chỉ thị (ηi). Hiệu suất chỉ thị là hiệu suất nhiệt của chu trình nhiệt động thực tế. i = 1 1 1 1 1 Q QQQQ Q Q Q W clkhxmi    (1.11)  Hiệu suất cơ học (ηm ). Hiệu suất cơ học là đại lượng đánh giá mức độ tổn thất cơ học trong động cơ, tức là đánh giá mức độ hoàn thiện của động cơ về phương diện cơ học. Nó được xác định bằng công thức : m = i m i e W W W W 1 (1.12) - 18 -  Hiệu suất có ích ( ηe). Hiệu suất có ích là đại lượng đánh giá tất cả các dạng tổn thất năng lượng trong quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng có ích ở động cơ. Và nó được xác định bằng công thức như sau : ηe = 1Q We ηi . ηt-i = ηt .ηt-i .ηm (1.13) Trong đó: Ηt-I _ Hệ số diện tích đồ thị công, nó đặc trưng cho mức độ khác nhau giữa diện tích đồ thị công chỉ thị và đồ thị công lý thuyết.  Suất tiêu hao nhiên liệu ( ge). Hiệu quả biến đổi nhịêt năng thành cơ năng của động cơ đốt trong cũng đồng nghĩa với khái niệm “ tính tiết kiệm nhiên liệu ” của nó. Trong thực tế khai thác, người ta ít dùng hiệu suất mà thường dùng đại luợng thể hiện lượng nhiên liệu do động cơ tieu thụ để đánh giá tính tiết kiệm nhiên liệu. Lượng nhiên liệu do động cơ tiêu thụ trong một đơn vị thời gian được gọi là lượng nhiên liệu tiêu thụ giờ ( Gnl). lượng nhiên liệu do động cơ tiêu thụ để sinh ra một đơn vị công suất có ích trong một đơn vị thời gian được gọi là lượng tiêu thụ nhiên liệu riêng có ích ( gọi tắt là suất tiêu hao nhiên liệu ge ). Công thức tính như sau : ge = eN Gh (1.14) Trong đó : - ge : Suất tiêu hao nhiên liệu có ích. - Gh : Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ. - Ne : Công suất có ích của động cơ.  Đơn vị thường dùng của Gh là [ kg/h ] hoặc [ lít/h ].  Đơn vị thường dùng của ge là [ g/Kw.h ] hoặc [ g/HP.h ]. - 19 - Chương 2 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ D12 KHI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT. - 20 - 2.1. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL. 2.1.1. Tổng quan về đặc tính của động cơ. 2.1.1.1. Định nghĩa. Đặc tính động cơ là hàm số (hay đồ thị) thể hiện sư biến thiên cuả các thông số công tác cơ bản của động cơ thay đổi theo một thông số khác hoặc thay đổi theo một thông số nào đó gây ảnh hưởng tới chu trình công tác của động cơ. Như vậy một thông số khác hoặc nhân tố nào đó kể trên được coi là biến số độc lập . Ví dụ : Nếu một biến số độc lập là tải trọng của động cơ thì đặc tính được gọi là đặc tính tải và có thể biểu diễn dưới dạng hàm số như sau : Xi = f (Ne , pe , Me) khi n= const Trong đó : Xi : Các thông số công tác cơ bản của động cơ ;(Ge , ge , e , Pz ,Ts , K% ) Ne (pe , Me) : Thông số đánh giá tải của động cơ. 2.1.1.2. Phân loại. Người ta dùng đặc tính để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Từ đó cho phép người sử dụng lựa chọn một chế độ làm việc hợp lý cho động cơ. Các đặc tính được sử dụng nhiều trong động cơ gồm có :  Đặc tính tốc độ ( đặc tính ngoài và đặc tính bộ phận ).  Đặc tính tải.  Đặc tính tổng hợp.  Đặc tính không tải.  Đặc tính điều tốc.  Đặc tính chân vịt.  Đặc tính điều chỉnh. Các dặc tính của động cơ được xác định bằng thực nghiệm trên bệ thử động cơ. - 21 - Trong phạm vi của đề tài này ta chỉ tìm hiểu đặc tính không tải và đặc tính tải của động cơ diesel D12 sử dụng nhiên liệu diesel so với nhiên liệu Biodiesel từ dầu thực vật. 2.1.2. Các biểu thức dùng để phân tích đặc tính của động cơ diesel. Muốn phân tích đặc tính của động cơ cần lập mối quan hệ toán học giữa các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ, như công suất có ích Ne, mômen có ích Me, áp suất có ích trung bình Pe, suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge, lượng tiêu hao nhiên liệu giờ Gh và các thông sô của chu trình như : v, m, i, , Các biểu thức : nimivgctLo HVzNe h ..... 30 1 .  ; (W) ( 2.1 )    imgctLo H mPiPe k ...  ; (Pa) ( 2.2 )   mi gctLo H n N eN e M e k ... 30.  ; (N.m) ( 2.3 )  miH ge . 1 ; (kg/ws) ( 2.4 ) ngct Lo k z iV NegeG h h ...30 . .    ; (kg/s) ( 2.5 ) Trong đó : - n: Tốc độ quay của động cơ; (vòng/phút). - Vh: Thể tích công tác của xi lanh; (m3). - H: Nhiệt trị; (J/kg) - k: Khối lượng riêng của không khí; (kg/m3). 2.1.2.1. Đặc tính không tải. 1. Khái niệm. Đặc tính không tải là hàm số (hay đồ thị ) thể hiện sự biến thiên của lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ (Gh) theo số vòng quay khi động cơ không mang tải (Pe = Ne =0) do đó m = 0, ge = . - 22 - 2. Công dụng:  Đặc tính không tải dùng để xác định số vòng quay nhỏ nhất ổn định (nođmin) và (nmax) đồng thời xác định Gnl trong phạm vi các số vòng quay đó.  Phán đoán tính kinh tế của động cơ khi chạy không tải.  Đánh giá chất lượng điều chỉnh động cơ  Kiểm tra chất lượng làm việc của bơm cao áp và xác định tổn thất cơ khí. 3. Phương pháp xây dựng đặc tính không tải. Xây dựng đặc tính không tải nhằm xác định giới hạn từ số vòng quay ổn định nhỏ nhất đến số vòng quay cực đại khi động cơ chạy không tải. Đồng thời xác định Gh tương ứng với các số vòng quay đó. Dựa vào đặc tính không tải có thể phán đoán tính kinh tế, đánh giá chất lượng điều chỉnh và xác định được hiệu suất cơ khí của động cơ. Thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình (gct) theo số vòng quay từ nmin đến nmax bằng cách tác dộng vào cơ cấu điều khiển. 2.1.2.2. Đặc tính tải. 1. Khái niệm. Đặc tính tải là hàm số (hay dồ thị ) thể hiện sự biến thiên của suất tiêu hao nhiên liệu (ge), lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ (Gnl) và các thông số khác của động cơ theo công suất, mômen quay hoặc áp suất có ích trung bình khi động cơ chạy ở vòng quay không đổi. Xi = f (Ne , Me , pe ) khi n = const 2. Công dụng:  Qua đặc tính tải có thể xác định suất tiêu hao nhiên liệu ge ,Gh và các thông số công tác khác cho từng số vòng quay khi thay đổi phụ tải động cơ. Xác định gemin, gct, giới hạn (nhả khói đen), Tx, Pz,, .....Từ đó lựa chọn được chế độ làm việc tốt nhất của động cơ theo tải và tốc độ...axfyS 1 2 10 ),...,,;( nhận giá trị nhỏ nhất. (2.11)  Nếu kết quả thí nghiệm y1, y2, , yN được tiến hành với các phương sai khác nhau (không cùng độ chính xác). Nhưng biết tỷ số các phương sai, thì điều kiện trên thay bằng:     N k knkk aaaxfyS 1 2 10 .),...,,;(  (2.22) Trong đó k tỷ lệ nghịch với các phương sai 2. Xử lý số liệu thực nghiệm theo phương pháp BPNN.  Xác định tham số của hàm tuyến tính. Giả thiết hàm có phân phối chuẩn (  1,0N ). Đối với hàm một biến: xaay 10 ˆˆˆ  (2.23) Từ n thí nghiệm ta có bảng ( 2-9) sau: n x0 xi yi 1 1 x1 y1 2 1 x2 y2 n 1 xn yn Tương ứng ta có: Ma trận X =                 nx x x 1 .. .. 1 1 2 1 ; Y =                 ny y y . . 2 1 ; XT =       nxxx .. 1..11 21 48  Tính ma trận: XTX =                 n i i n i i n i i xx xn 1 2 1 1 (2.24)  Tính ma trận: (XT.X)-1 =                            nx xx xxn n i i n i i n i i n i i n i i 1 11 2 2 11 2 1 (2.25)  Tính ma trận: XTY =                 n i ii n i i yx y 1 1 (2.26) Ta có: aˆ = (XT.X)-1.(XT.Y) =       1 0 ˆ ˆ a a (2.27) Vậy hàm xaay o 1ˆˆˆ   Kiểm định các tham số jaˆ và khoảng sai lệch của chúng. Nếu biểu thức sau tồn tại, tức là aj khác 0. ) 2 1,1( . ˆ 2   mnt mS a jj du j (2.28) Trong đó: Sdư: là phương sai dư, tính theo tổng bình phương dư S( aˆ ) n: là số thử nghiệm m: là số các thông số cần xác định, trừ thông số a0 và t(n – m – 1; 1 - 2  ) là phân vị của luật phân bố Student với (n – m - 1) bậc tự do.   1 ˆ2   mn aSSdu , với S( aˆ ) = (Y – X. aˆ ) T.(Y – X. aˆ ) (2.29) Đồng thời ta có khoảng sai lệch của aj với mức ý nghĩa là: ) 2 1;1(.ˆ) 2 1;1(..ˆ 22   mntmSaamntmSa jjdujj jj duj (2.30) với mjj là số hạng thứ jj của ma trận (XT.X)-1. 49  Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: xaay o 1ˆˆˆ  . Giả sử rằng: 22 tsdu SS  thì ta có: 2 2 ts du t S SF  tuân theo phân phối Fisher- Snedecor. với      7 1 22 )( )1.( 1 i iits yyrn S (2.31) Nếu Ft  F(n – m; r-1; 1 -  ), (r là số lần thí nghiệm lặp lại) thì bác bỏ sự tương hợp của hàm hồi quy với mức ý nghĩa  . Ngược lại nếu: Ft < F(n – m; r-1; 1 -  ) thì chấp nhận hàm hồi quy với mức ý nghĩa  .  Tìm khoảng sai lệch yi. Khoảng sai lệch của yi được xác định theo công thức: iiduiy uSyDS i .)ˆ( 22  (2.32) T rong đó: uii là số hạng ii của ma trận U. U = X.M-1.XT = (uij)nxn (2.33) )(.).( 0 0 i m i m j j ij ijii xfmxfu     (2.34) Ta có khoảng sai lệch của yi là: ) 2 1;1(..ˆ) 2 1;1(..ˆ 22   mntuSyymntuSy iiduii ii dui (2.35) Việc xử lý sô liệu thực nghiệm cụ thể sẽ được trình bày sau đây. 2.5.3. Chạy thực nghiệm không tải trên động cơ D12 sử dụng nhiên liệu Biodiesel từ dầu thực vật. 2.5.3.1. Phương pháp tiến hành thưc nghiệm.  Trước khi tiến hành thí nghiệm ngoài những nguyên tắc đã trình bày ở trên thì ta phải làm thêm một số bước sau:  Kiểm tra lại hệ thống nhiên liệu.  Tháo khớp nối truyền động giữa máy phát với động cơ. 50  Điều chỉnh các thông số công tác của động cơ về làm việc ở chế độ ổn định, theo các giới hạn đã cho trong lý lịch của động cơ.  Để tăng mức độ chính xác và độ tin cậy cho động cơ trong quá trình thí nghiệm ta cần lưu ý:  Bình dầu Biodiesel thí nghiệm (6 ) phải được thiết kế, theo dõi sao cho động cơ có thể công tác liên tục trong khoảng thời gian tiến hành thí nghiệm.  Đảm bảo nhiệt độ của nước làm mát ổn định.  Đảm bảo nhiệt độ của nhiên liệu thí nghiệm ổn định.  Tránh để cho mặt thoáng nhiên liệu dao động mạnh ảnh hưởng đến việc đo.  Lưu ý là do lọc dầu được thiết kế cho dầu diesel nên thỉnh thoảng trong khi khảo nghiệm ta nên tháo lọc ra và làm sạch qua một lần.  Thang tốc độ được đo từ số vòng quay thấp nhất ổn định(n=800)đến số vòng quay sử dụng định mức(n=2000),mỗi thang đo cách đều 200 vòng/phút. Ứng với mỗi giá trị tốc độ quay ta tiến hành đo 4 lần (r=4) và ghi kết quả đo vào bảng.  Khởi động động cơ: Cho động cơ khởi động bằng nhiên liệu Diesel.Khi nước làm mát đạt khoảng 70C ta tiến hành đo.  Điều khiển cho động cơ chạy ở các tốc độ: n(vòng/phút) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000  Với mức độ giảm của nhiên liệu 50 ml trong thời gian t phút thì ta tính được lượng nhiên liệu giờ theo công thức : Gh = t 3 , (l/h) (2.36) Trong đó: t_ Thời gian chạy hết 50 ml nhiên liệu 51 2.5.3.2.Kết quả khảo nghiệm động cơ không mang tải. 1. Kết quả khảo nghiệm động cơ không mang tải sử dụng dầu Diesel. Bảng 2-10. Số liệu thực nghiệm không tải sử dụng dầu Diesel. Đo lần 1 Đo lần 2 Đo lần 3 Đo lần 4 n (v/ph) t (ph) Gh(l/h) t (ph) Gh(l/h) t (ph) Gh (l/h) t (ph) Gh(l/h) 800 12,20 0,2432 12,9 0,2469 12 0,2500 12,30 0,2400 1000 9,40 0.,3103 10 0,3000 9,47 0,3066 10,1 0,2995 1200 8,6 0,3704 8,16 0,3516 8,20 0,3600 8,20 0,3600 1400 6,50 0,4390 7,2 0,4265 6,58 0,4306 6,52 0,4369 1600 5,55 0,5070 6,9 0,4878 6,5 0,4932 6 0,500 1800 5,5 0,5902 5,18 0,5660 5,15 0,5714 5,1 0,5980 2000 4,28 0,6716 4,31 0,6642 4,29 0,6691 4,32 0,6618 2. Kết quả khảo nghiệm động cơ không mang tải sử dụng dầuBiodiesel. Bảng 2-11. Số liệu thực nghiệm không tải sử dụng dầu Biodiesel. Đo lần 1 Đo lần 2 Đo lần 3 Đo lần 4 n (v/ph) t (ph) Gh(l/h) t (ph) Gh(l/h) t (ph) Gh (l/h) t (ph) Gh(l/h) 800 11.2167 0.2674 11.25 0.2666 11.45 0.2620 11.333 0.2647 1000 9.0833 0.3302 8.95 0.3351 9.1167 0.3290 9.1667 0.3273 1200 7.5166 0.3991 7.9 0.3797 7.3833 0.4063 7.4167 0.4045 1400 6.4166 0.4675 6.3833 0.4699 6.3167 0.4749 6.2833 0.4775 1600 5.5 0.5454 5.4833 0.5471 5.4167 0.5538 5.4667 0.5488 1800 4.5833 0.6545 4.6333 0.6474 4.6167 0.6498 4.6 0.6522 2000 4.1 0.7317 4.15 0.7228 4.1167 0.7287 4.1 0.7317 52 2.5.3.3. Xử lý số liệu thực nghiệm không tải. 1. Lưu đồ thuật toán. Tiến hành xử lý các kết quả thực nghiệm theo phương pháp BPNN như sơ đồ sau: Nhập số liệu thực nghiệm xi ; yir (i = 17; r = 1 4) Xác định hàm hồi quy thực nghiệm: xaay 10 ˆˆˆ  Kiểm định tham số 10 ˆ,ˆ aa Xác định khoảng sai lệch của 10 ˆ,ˆ aa Kiểm định sự tương hợp của yˆ với mức ý nghĩa  Xác định khoảng sai lệch của iyˆ Không đạt Không đạt 53 2. Xử lý số liệu thực nghiệm không tải của dầu Diesel. Từ bảng (2-10), ta lập được bảng sau: n x y1 y2 y3 y4 y x2 x y 1 800 0,2432 0,2469 0,2500 0,2400 0,2450 64.104 196,0314 2 1000 0.,3103 0,3000 0,3066 0,2995 0,3041 100.104 304,1224 3 1200 0,3704 0,3516 0,3600 0,3600 0,3605 144.104 432,5799 4 1400 0,4390 0,4265 0,4306 0,4369 0,4333 196.104 606,5780 5 1600 0,5070 0,4878 0,4932 0,500 0,4970 256.104 795,1991 6 1800 0,5902 0,5660 0,5714 0,5980 0,5814 324.104 1046,5366 7 2000 0,6716 0,6642 0,6691 0,6618 0,6667 400.104 1333,3791   7 1i 9800 . . . . 3,0880 1484.104 4714,4264 Trong đó: _ xi: là số vòng quay trục khuỷu ( biến vào); i = 1 7. _ yir: lượng tiêu hao nhiên liệu giờ, với r = 41 (số lần đo). _ y i: lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình (biến ra). Bài giải: Ta có: X =                       20001 18001 16001 14001 12001 10001 8001 ; Y =                       ,66670,0 5814,0 497,0 4333,0 3605,0 3041,0 245,0 ; XT =       200018001600140012001000800 1111111 Tính ma trận: XTX = (XT.X)-1 =         610.8929,00013,0 0013,08929,1 ; 54 XTY =       426,4114 0880,3 ; aˆ = (XT.X)-1.(XT.Y) =       00035,0 0479,0 . Vậy phương trình hồi quy là: yˆ = 0,00035x – 0,0479  Kiểm định hệ số jaˆ : Tính ma trận: X. aˆ =                       6507,0 5809,0 5110,0 4411,0 3713,0 3014,0 2316,0 ; (Y – X. aˆ ) =                          0160,0 0005,0 0140,0 0079,0 0108,0 0027,0 0135,0 ; (Y – X. aˆ )T =  0160,00005,00140,00079,00108,00027,00135,0   aS ˆ = (Y – X. aˆ )T.(Y – X. aˆ ) = 0,0008 Ta có: n = 7; m = 1; 571,2)975,0;5(05,0  t ( [12]-bảng 5 trang 134) ; m00 = 1,8929; m11 = 0,8929.10-6. Tính: 00016,0 5 0008,02 duS Kiểm định 0aˆ : 571,27186,2 8929,1.00016,0 0479,0   , vậy 0aˆ tồn tại. Kiểm định 1aˆ : 571,28858,28 10.8929,0.00016,0 00035,0 6   , vậy 1aˆ tồn tại.  Khoảng sai lệch của 0aˆ : 8929,1.00016,00479,0ˆ8929,1.00016,00479,0 0  a 0026,0ˆ0931,0 0  a  Khoảng sai lệch của 1aˆ : 6 0 6 10.8929,0.00016,000035,0ˆ10.8929,0.00016,000035,0   a 00038,0ˆ00032,0 1  a  Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: yˆ = 0,00035x – 0,0479 55 Ta có: n = 7; r = 4; 9,8)95,0;3;6(05,0  F ( [12]- bảng 7-2 trang138) Tính: 00138,0)( 7 1 2  i ii yy ; 32 10.06546,000138,0.21 1 tsS 5017,2 10.06546,0 00016,0 3  tF Ta thấy Ft < F(6; 3; 0,95): Vậy hàm hồi quy tương hợp với thực nghiệm.  Tính khoảng sai lệch của iy : với n = 7; m = 1; 571,2)975,0;5(05,0  t Tính ma trận: X.(XT.X)-1 =                                   3 3 3 3 3 3 10.54,06071,0 10.36,03571,0 10.18,01071,0 01429,0 10.18,03929,0 10.36,06429,0 10.54,08929,0 ; U =                        0,46430,35712500,01429,00357,00,0714-0,1786- 0,35710,2857213,01429,00714,000,0714- 0,1071-0,1071-1071,01071,00,1071-0,1071-0,0357 0,14290,14291429,01429,00,14290,14290,1429 0,03570,07141071,01429,00,17860,21430,2500 0,0714-00714,01429,00,21430,28570,3571 0,1786-0,0714-0357,01429,00,25000,35710,4643 Kết quả: u11 = 0,4643; u22 = 0,2857; u33 = 0,1786; u44 = 0,1429; u55 = 0,1071; u66 = 0,2857; u77 = 0,4643 Khoảng sai lệch của 1y : 4643,0.00016,0.571,22317,04643,0.00016,0.571,22317,0 1  y  0,2092  y1  0,254 56 Tương tự ta có: Khoảng sai lệch của 2y : 0,2838  y2  0,3190 Khoảng sai lệch của 3y : 0,3574  y3  0,3852 Khoảng sai lệch của 4y : 0,4287  y4  0,4536 Khoảng sai lệch của 5y : 0,5002  y5  0,5218 Khoảng sai lệch của 6y : 0,5633  y6  0,5984 Khoảng sai lệch của 7y : 0,6283  y7  0,6731 Nhận xét: Ta thấy các giá trị thực nghiệm ( lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình) đo được đều nằm trong khoảng sai lệch giới hạn cho phép của hàm hồi quy thực nghiệm . Vậy các số liệu thực nghiệm và hàm hồi quy trên thỏa mãn yêu cầu. 3. Xử lý số liệu thực nghiệm không tải của dầu Biodiesel. Từ bảng (2-11), ta lập được bảng sau: n x y1 y2 y3 y4 y x2 x y 1 800 0.2674 0.2666 0.2620 0.2647 0.2652 64.104 212.1681 2 1000 0.3302 0.3351 0.3290 0.3273 0.3305 106 330.4528 3 1200 0.3991 0.3797 0.4063 0.4045 0.3974 144.104 476.9025 4 1400 0.4675 0.4699 0.4749 0.4775 0.4725 196.104 661.4629 5 1600 0.5454 0.5471 0.5538 0.5488 0.5488 256.104 878.0775 6 1800 0.6545 0.6474 0.6498 0.6522 0.651 324.104 1171.809 7 2000 0.7317 0.7228 0.7287 0.7317 0.7288 4.106 1457.526   7 1i 9800 3.3941 1484.104 5188.399 57 Bài giải: Ta có: X =                       20001 18001 16001 14001 12001 10001 8001 ; Y =                       7288,0 651,0 5488,0 4725,0 3974,0 3305,0 2652,0 ; XT =       200018001600140012001000800 1111111 Tính ma trận: XTX =       410.14849800 98007 ; (XT.X)-1 =         610.8929,00013,0 0013,08929,1 ; XTY =       426,4114 0880,3 ; aˆ = (XT.X)-1.(XT.Y) =        000389,0 0609,0 . Vậy phương trình hồi quy là: yˆ = 0,000389x – 0,0609  Kiểm định hệ số jaˆ : Tính ma trận: X. aˆ =                       7187,0 6408,0 5628,0 4848,0 4069,0 3289,0 2509,0 ; (Y – X. aˆ ) =                          0099,0 0101,0 0140,0 0124,0 0094,0 0015,0 0142,0 ; (Y – X. aˆ )T =[ 0099,00101,00140,00124,00094.00015,00142,0  ]  aS ˆ = (Y – X. aˆ )T.(Y – X. aˆ ) = 0,000849 58 Ta có: n = 7; m = 1; 571,2)975,0;5(05,0  t ; m00 = 1,8929; m11 = 0,8929.10-6. Tính: 00016,0 5 000849,02 duS Kiểm định 0aˆ : 571,2396,3 8929,1.00016,0 0609,0   , vậy 0aˆ tồn tại. Kiểm định 1aˆ : 571,2648,31 10.8929,0.00016,0 000389,0 6   , vậy 1aˆ tồn tại.  Khoảng sai lệch của 0aˆ : 8929,1.00016,00609,08929,1.00016,00609,0 0  a 0147,0107,0 0  a  Khoảng sai lệch của 1aˆ : 6 0 6 10.8929,0.00016,0000389,010.8929,0.00016,0000389,0   a 000421,0000358,0 1  a  Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: yˆ = 0,000389x – 0,0609 Ta có: n = 7; r = 4; 9,8)95,0;3;6(05,0  F Tính: 000677,0)( 7 1 2  i ii yy ; 32 10.03225,000138,0.21 1 tsS 2694,5 10.03225,0 00016,0 3  tF <8,9 Ta thấy Ft < F(6; 3; 0,95): Vậy hàm hồi quy tương hợp với thực nghiệm.  Tính khoảng sai lệch của iy : với n = 7; m = 1; 571,2)975,0;5(05,0  t Tính ma trận: 59 X.(XT.X)-1 =                                   3 3 3 3 3 3 10.54,06071,0 10.36,03571,0 10.18,01071,0 01429,0 10.18,03929,0 10.36,06429,0 10.54,08929,0 ; U =                        0,46430,35712500,01429,00357,00,0714-0,1786- 0,35710,2857213,01429,00714,000,0714- 0,1071-0,1071-1071,01071,00,1071-0,1071-0,0357 0,14290,14291429,01429,00,14290,14290,1429 0,03570,07141071,01429,00,17860,21430,2500 0,0714-00714,01429,00,21430,28570,3571 0,1786-0,0714-0357,01429,00,25000,35710,4643 Kết quả: u11 = 0,4643; u22 = 0,2857; u33 = 0,1786; u44 = 0,1429; u55 = 0,1071; u66 = 0,2857; u77 = 0,4643.  Khoảng sai lệch của 1y : 4643,0.00016,0.571,22652,04643,0.00016,0.571,22652,0 1  y  0,2281  1y  0,2738 Tương tự ta có: Khoảng sai lệch của 2y : 0,3110 y2  0,3468 Khoảng sai lệch của 3y : 0,3927 y3  0,421 Khoảng sai lệch của 4y : 0,4722  y4  0,4975 Khoảng sai lệch của 5y : 0,5518  y5  0,5738 Khoảng sai lệch của 6y : 0,6228  y6  0,6587 Khoảng sai lệch của 7y : 0,6959  y7  0,7416 Nhận xét: Ta thấy các giá trị thực nghiệm ( lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình) đo được đều nằm trong khoảng sai lệch giới hạn cho phép của hàm hồi quy thực nghiệm . Vậy các số liệu thực nghiệm và hàm hồi quy trên thỏa mãn yêu cầu. 60 4. Đồ thị không tải. Bảng 2-12. Bảng so sánh Gh trung bình giữa diesel và Biodiesel. Gh (lít/giờ) t(phút) n (vòng/phút) DIESEL BIODIESEL DIESEL BIODIESEL 800 0,2450 0,2652 12,25 11,31 1000 0,3041 0,3305 9,867 9,079 1200 0,3605 0,3974 8,325 7,554 1400 0,4333 0,4725 6,925 6,35 1600 0,4970 0,5488 6,038 5,467 1800 0,5814 0,651 5,163 4,608 2000 0,6667 0,7288 4,5 4,117 H 2 – 11. Đồ thị biểu diễn so sánh Gnl giữa Diesel và Biodiesel. 61 Kết luận:  Lượng tiêu hao nhiên liệu Gh (l/h) của nhiên liệu Diesel và Biodiesel biến thiên tăng dần theo tốc độ quay n (vòng/phút) của động cơ.  Lượng tiêu hao nhiên liệu Gh (l/h) của nhiên liệu Biodiesel lớn hơn của diesel khoảng 10%. Nguyên nhân là do nhiệt trị của dầu Biodiesel nhỏ hơn nhiệt trị của dầu Diesel.  Nhiên liệu Biodiesel có thể khởi động nguội bình thường như dầu Diesel.  Quan sát ta thấy độ mờ khói của Biodiesel thấp hơn của Diesel.  Nhiên liệu Biodiesel chạy ở tốc cao thì lượng tiêu hao nhiên liệu Gh sẽ tiêu hao lớn và động cơ làm việc cứng như: có tiếng gõ. 2.5.4. Chạy thực nghiệm có tải trên động cơ D12 sử dụng nhiên liệu Diesel và Biodiesel từ dầu thực vật. 2.5.4.1. Phương pháp tiến hành thí nghiệm. Trước khi tiến hành thí nghiệm ngoài những nguyên tắc đã trình bày ở trên thì ta phải làm thêm một số bước sau:  Lắp khớp nối truyền động giữa máy phát với động cơ.  Điều chỉnh các thông số công tác của động cơ về làm việc ở chế độ ổn định, theo các giới hạn đã cho trong lý lịch của động cơ.  Chạy từ mức tải thấp đến mức tải cao.  Chú ý đến hệ thống làm mát nước và nước ở cụm phụ tải.  Điều chỉnh tốc độ quay sao cho máy phát có hiệu thế phát ra ổn định ở mỗi mức tải.  Ghi lại số liệu ở mỗi mức tải và tính toán theo các công thức đã trình bày trong chương 1và 2. Dụng cụ đo:  Đồng hồ bấm giờ.  Nhiệt kế.  Hộp hiển thị tốc độ.  Mắt cảm biến tốc độ. 62  Đồng hồ báo vôn kế và ampekế.  Các bước tiến hành:  Chuẩn bị:  Kiểm tra dầu bôi trơn.  Chuẩn bị về nhiên liệu.  Chuẩn bị về nước làm mát.  Chuẩn bị về nước cho cụm phụ tải  Khởi động động cơ: Cho động cơ khởi động bằng nhiên liệu Diesel và lần lượt chạy với nhiên liệu dầu diesel, dầu Biodiesel. Khi nước làm mát đạt khoảng 70C ta tiến hành đo.  Cho động cơ chạy ở các mức tải: Dựa vào công suất định mức (7,5KW) của máy phát, ta chia ra làm 6 cụm phụ tải: 5 cụm phụ tải chính tiêu thụ công suất Pi = 1500W và 1 cụm phụ tải trung gian mắc nối tiếp 2 điện trở 220V-1500W tiêu thụ công suất Ptg = 750W. Khi sử dụng 5 cụm phụ tải chính một lúc (trừ cụm phụ tải trung gian) thì mạch tiêu thụ công suất là Pt = 5.1500W = 7500W. Nếu ta đóng mở xen kẽ mức tải trung gian giữa các mức tải chính thì ta được 10 điểm phụ tải tương với các mức công suất sau: 750W; 1500W; 2250W; 3000W; 3750W; 4500W; 5250W; 6000W; 6750W; 7500W. Trên thực tế do ảnh hưởng của môi trường và hệ truyền động nên ta có thể cho động cơ chạy ở các mức phụ tải của máy phát như sau: Phụ tải P (KW) 1, 5 2,25 3 3,75 4,5 5,25 Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ được tính theo công thức: t Gh .3  , (kg/h) (2-37) Trong đó: - : Khối lượng riêng của nhiên liệu dùng cho thí nghiệm (g/cm3 ). Công thức tính: (2-11);(2-12);(2-13) và 63   cos .. . mttdp e IUN  ; ( KW) (2-38) 2.5.4.2. Kết quả khảo nghiệm động cơ có tải. 1. Kết quả khảo nghiệm động cơ có tải khi sử dụng dầu diesel. Bảng 2-13. Kết quả thí nghiệm dầu diesel. Đo lần 1 Đo lần 2 P (KW) t (ph) Gh(kg/h) t (ph) Gh(kg/h) I (A) Ne (KW) Tm (oC) Tx (oC) 1,5 3,25 0,8030 3,21 0,8113 5 1,5272 76 165 2,25 2,78 0,9377 2,83 0,9211 7,5 2,2908 85 185 3 2,23 1,1686 2,18 1,1954 11 3,3598 92 240 3,75 1,98 1,3159 1,93 1,35 14 4,2761 95 270 4,5 1,48 1,7595 1,45 1,8 19,5 5,9560 96 380 5,25 1,12 2,3373 1,15 2,2695 22 6,7195 97 420 2. Kết quả khảo nghiệm động cơ có tải khi sử dụng dầu Biodiesel. Bảng 2 - 14 . Kết quả thí nghiệm dầu Biodiesel. Đo lần 1 Đo lần 2 P (KW) t (ph) Gh(kg/h) t (ph) Gh(kg/h) I (A) Ne (KW) Tm (oC) Tx (oC) 1,5 2,92 0,9007 2,98 0,8806 5 1,5272 75 160 2,25 2,63 0,9976 2,58 1,0169 7,5 2,2908 80 180 3 2,02 1,3027 2,08 1,261 11 3,3598 88 235 3,75 1,83 1,433 1,87 1,4074 14 4,2761 93 265 4,5 1,42 1,8544 1,45 1,8118 19,5 5,9560 95 370 5,25 1,12 2,3526 1,08 2,425 22 6,7195 97 410 64 2.5.4.3. Xử lý số liệu thực nghiệm có tải. 1. Lưu đồ thuật toán. Tiến hành xử lý các kết quả thực nghiệm theo phương pháp BPNN như sơ đồ sau: Nhập số liệu thực nghiệm xi ; yir (i = 16; r = 1 2) Xác định hàm hồi quy thực nghiệm: 1ˆ0 .ˆˆ axay  Kiểm định tham số 10 ˆ,ˆ aa Xác định khoảng sai lệch của 10 ˆ,ˆ aa Kiểm định sự tương hợp của yˆ với mức ý nghĩa  Xác định khoảng sai lệch của iyˆ Không đạt Không đạt 65 2. Xử lý số liệu thực nghiệm động cơ có tải khi sử dụng dầu Diesel. Theo kết quả ( Bảng 2-13) trên ta lập được bảng sau: n x y1 y2 y x2 x y 1 1,5272 0,8030 0,8113 0,8072 2,3322 1,2328 2 2,2908 0,9377 0,9211 0,9295 5,2475 2,1291 3 3,3598 1,1686 1,1954 1,182 11,2880 3,9714 4 4,2761 1,3159 1,35 1,333 18,2847 5,6999 5 5,9560 1,7595 1,8 1,7798 35,4733 10,6 6 6,7195 2,3373 2,2695 2,3034 45,1521 15,478   6 1i 24,1292 . . 8,3349 117,7780 39,112 Trong đó: _ x: công suất có ích của động cơ ( biến điều khiển). _ yir: lượng tiêu hao nhiên liệu giờ, với r = 21 ( r: số lần đo). _ y i: lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình (biến bị điều khiển). Bài giải: Phương trình hồi quy lý thuyết dạng: 1.~ 0 axay  (2.37) Để giải bài toán này, ta đưa hàm phi tuyến trên về dạng tuyến tính. Lấy logarit cơ số 10 của 2 vế(2.37) ta có: xaay lg.lg~lg 10  (2.38) Đặt: Y = y~lg ; A = 0lg a ; X = xlg (2.39) Ta được hàm tuyến tính mới: XaAY .~ 1 (2.40) Ta tìm tham số A, a1, sau đó đổi(2.40) theo hàm ban đầu 1.10~ aA xy  và tính toán như phần trước. Áp dụng công thức trên ta tính được: A = - 0,2194; a1 = 0,6371; a0 = 256,010 =0,5548 Suy ra: yˆ = 0,6371.x0,5548 66 Từ bảng trên, ta có các ma trận: X =                     6,71951 5,95601 4,27611 3,35981 2,29081 1,52721 ; Y =                     2,3034 1,7798 1,333 1,182 0,9295 0,8072 ; XT =       6,71955,95604,27613,35982,29081,5272 111111 ; XTX =       7780,1171292,24 1292,246 Tính ma trận: (XT.X)-1 =         0482,01939,0 1939,09464,0 ;  Kiểm định hệ số jaˆ : Tính ma trận:                      2,0308 1,8806 1,5227 1,3058 1,0231 0,7902 Yˆ ; (Y – Yˆ ) =                     0.3602 0.0379- 0.1429- 0.1457- 0.0474- 0.1021 ; (Y – Yˆ )T =  0.36020.0379-0.1429-0.1457-0.0474-0.1021  aS ˆ = (Y – Yˆ )T.(Y – Yˆ ) = 0,1855 Ta có: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0  t ( [12] – bảng 5 trang 134); m00 = 0,9464; m11 = 0,0482. Tính:   1 ˆ2   mn aSSdu = 0322,04 1291,0   Kiểm định 0aˆ : 776,2174,3 9464,0.0322,0 0,5548  , vậy 0aˆ tồn tại.  Kiểm định 1aˆ : 776,2039,17 0482,0.0322,0 0.6722  , vậy 1aˆ tồn tại. 67  Tính khoảng sai lệch jaˆ : ) 2 1;1(.ˆ) 2 1;1(..ˆ 22   mntmSaamntmSa jjdujj jj duj  Khoảng sai lệch của 0aˆ : 9464,0.0322,0.776,25548,09464,0.0322,0.776,20.5548 0  a 0399,10695,0 0  a  Khoảng sai lệch của 1aˆ :Tương tự trên: 7817,05629,0 1  a  Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: yˆ = 0,6371.x0,5548 Ta có: n = 6; r = 2; 2,230)95,0;1;5(05,0  F ( [12]- bảng 7-2 trang 138) Tính:      6 1 22 )( )1.( 1 i iits yyrn S Tính: 0042,0)( 6 1 2  i ii yy 0007,00042,0.6 12  tsS 874,45 0007,0 0322,0 tF Ta thấy Ft < F(5; 1; 0,95): Vậy hàm hồi quy tương hợp với thực nghiệm.  Tính khoảng sai lệch của iy : ) 2 1;1(..ˆ) 2 1;1(..ˆ 22   mntuSyymntuSy iiduii ii dui Trong đó: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0  t uii là số hạng thứ ii của ma trận U Ma trận: U = [X.(XT.X)-1].[XT] = (uij)nxn Tính ma trận: X.(XT.X)-1 =                          1301,03564,0 0933,02084,0 0123,01173,0 0319,02950,0 0834,05023,0 1203,06503,0 ; 68 U =                     0,51760,41830,19980,08060,0585-0,1578- 0,41830,34710,19040,10490,00530,0660- 0,19980,19040,16980,15850,14540,1361 0,08060,10490,15850,18780,22190,2463 0,0585-0,00520,14540,22190,31110,3748 0,1578-0,0660-0,13610,24630,37480,4666 Kết quả: u11 = 0,4666; u22 = 0,3111; u33 = 0,1878; u44 = 0,1698; u55 = 0,3471; u66 = 0,5176;  Khoảng sai lệch của 1y : 4666,0.0322,0.776,20.73744666,0.0322,0.776,20.7374 1  y  0.3967 1y  1.0781  Tương tự ta có: 0.6903 2y 1.2466 1.0367 3y <1.4689 1.2678 4y 1.6788 1.5471 5y <2.1347 1.6376 6y 2.3552 Nhận xét:Ta thấy các giá trị thực nghiệm ( lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình) đo được đều nằm trong khoảng sai lệch giới hạn cho phép của hàm hồi quy thực nghiệm . Vậy các số liệu thực nghiệm và hàm hồi quy trên thỏa mãn yêu cầu. 69 3. Xử lý số liệu thực nghiệm động cơ có tải khi sử dụng dầu Biodiesel. Theo kết quả ( Bảng 2-14) trên ta lập được bảng sau: n x y1 y2 y x2 x y 1 1,5272 0,9007 0,8806 0,8907 2,3322 1,3602 2 2,2908 0,9976 1,0169 1,0073 5,2475 2,3074 3 3,3598 1,3026 1,261 1,2819 11,2880 4,3067 4 4,2761 1,4329 1,4074 1,4202 18,2847 6,0727 5 5,9560 1,8544 1,8118 1,8331 35,4733 10,918 6 6,7195 2,3526 2,425 2,3888 45,1521 16,052   6 1i 24,1292 . . 8.8219 117,7780 41.017 Bài giải: Phương trình hồi quy lý thuyết dạng: 1.ˆ 0 axay  Áp dụng công thức trên ta tính được: A = -0,203; a1 = 0,6273; a0 = 203,010 =0,6266 Suy ra: yˆ = 0,6266.x0,6273 Từ bảng trên, ta có các ma trận: X =                     6,71951 5,95601 4,27611 3,35981 2,29081 1,52721 ; Y =                     2,3888 1,8331 1,4202 1,2819 1,0073 0,8907 ; XT =       6,71955,95604,27613,35982,29081,5272 111111 ; XTX =       7780,1171292,24 1292,246 Tính ma trận: (XT.X)-1 =         0482,01939,0 1939,09464,0 ; 70  Kiểm định hệ số jaˆ : Tính ma trận:                      2,0699 1,9191 1,5589 1,3401 1,0539 0,8172 Yˆ ; (Y – Yˆ ) =                     0,3188 0,086- 0,1388- 0,0583- 0,0466- 0,0734 ; (Y – Yˆ )T = [ 0,31880,086-0,1388-0,0583-0,0466-0,0734 ]  aS ˆ = (Y – Yˆ )T.(Y – Yˆ ) = 0,13928 Ta có: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0  t ; m00 = 0,9464; m11 = 0,0482. Tính:   1 ˆ2   mn aSSdu = 0.0348  Kiểm định 0aˆ : 776,24518,3 9464,0.0348,0 0,6266  , vậy 0aˆ tồn tại.  Kiểm định 1aˆ : 776,2309,15 0482,0.0348,0 0,6273  , vậy 1aˆ tồn tại.  Tính khoảng sai lệch aj: ) 2 1;1(.ˆ) 2 1;1(..ˆ 22   mntmSaamntmSa jjdujj jj duj  Khoảng sai lệch của a0: 9464,0.0348,0.776,26266,09464,0.0348,0.776,20,6266 0  a 1305,11226,0 0  a  Khoảng sai lệch của a1: Tương tự trên: 741,05135,0 1  a  Kiểm định sự tương hợp của hàm hồi quy: yˆ = 0,6266.x0,6273 Ta có: n = 6; r = 2; 2,230)95,0;1;5(05,0  F Tính:      6 1 22 )( )1.( 1 i iits yyrn S 71 Tính: 0051,0)( 6 1 2  i ii yy 00085,00051,0.6 12  tsS 8533,40 00085,0 0348,0 tF Ta thấy Ft < F(5; 1; 0,95): Vậy hàm hồi quy tương hợp với thực nghiệm.  Tính khoảng sai lệch của yi : ) 2 1;1(..ˆ) 2 1;1(..ˆ 22   mntuSyymntuSy iiduii ii dui Trong đó: n = 6; m = 1; 776,2)975,0;4(05,0  t uii là số hạng thứ ii của ma trận U Ma trận: U = [X.(XT.X)-1].[XT] = (uij)nxn Tính ma trận: X.(XT.X)-1 =                          1301,03564,0 0933,02084,0 0123,01173,0 0319,02950,0 0834,05023,0 1203,06503,0 ; U =                     0,51760,41830,19980,08060,0585-0,1578- 0,41830,34710,19040,10490,00530,0660- 0,19980,19040,16980,15850,14540,1361 0,08060,10490,15850,18780,22190,2463 0,0585-0,00520,14540,22190,31110,3748 0,1578-0,0660-0,13610,24630,37480,4666 Kết quả: u11 = 0,4666; u22 = 0,3111; u33 = 0,1878; u44 = 0,1698; u55 = 0,3471; u66 = 0,5176;  Khoảng sai lệch của 1y : 4666,0.0348,0.776,20,81724666,0.0348,0.776,20,8172 1  y  0,4634 y1  1,1711 72  Tương tự ta có: 0,765 y2 1,3428 1,1156 y3 1,5645 1,3455 y4 1,7724 1,614 y5 2,2243 1,6973 y6 2,4426 Nhận xét: Ta thấy các giá trị thực nghiệm ( lượng tiêu hao nhiên liệu giờ trung bình) đo được đều nằm trong khoảng sai lệch giới hạn cho phép của hàm hồi quy thực nghiệm . Vậy các số liệu thực nghiệm và hàm hồi quy trên thỏa mãn yêu cầu. 4. Đồ thị có tải. Bảng 2-15. Bảng so sánh Gh, ge trung bình của diesel và Biodiesel. Ne(KW) Gh (kg/h) ge(kg/KW.h) %Nen Diesel Biodiesel Diesel Biodiesel 20,6 0,8072 0,89066 0,5286 0,5832 30,9 0,9295 1,00729 0,4057 0,4397 45,3 1,182 1,28185 0,3518 0,3815 57,7 1,333 1,42017 0,3117 0,3321 80,4 1,7798 1,83311 0,2988 0,3078 90,7 2,3034 2,38882 0,3428 0,3555 73 H 2-16. Đồ thị đặc tính tải của Diesel và Biodiesel. Bảng 2-16. So sánh Me, Pe của diesel và Biodiesel. Ne (KW) Me (N.m) Pe (MN/m2) %Nen Diesel Biodiesel Diesel Biodiesel 20,6 0,0087 0,0087 0,1338 0,1338 30,9 0,013 0,013 0,2008 0,2008 45,3 0,0191 0,0191 0,2945 0,2945 57,7 0,0243 0,0243 0,3748 0,3748 80,4 0,0339 0,0339 0,522 0,522 90,7 0.0382 0,0382 0,5889 0,5889 74 H2-17. Đồ thị Me, Pe . Bảng 2-17. So sánh Tx , Tm của diesel và Biodiesel. Ne(KW) Tm (oC) Tx (oC) %Nen Diesel Biodiesel Diesel Biodiesel 20,6 76 75 165 160 30,9 85 80 185 180 45,3 92 88 240 235 57,7 95 93 270 265 80,4 96 95 380 370 90,7 97 97 420 410 75 H 2-18. Đồ thị so sánh nhiệt độ nước làm mát Tm , và nhiệt độ khí xả Tx của dầu Diesel và Biodiesel. Kết luận:  Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ Gh của dầu Diesel và Biodiesel tăng dần theo phần trăm các mức tải ở số vòng quay cố định n = 1680 v/ph và lượng tiêu hao nhiên liệu giờ Gh của dầu Biodiesel lớn hơn của dầu Diesel.  Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge của dầu Diesel và Biodiesel giảm dần ở mức tải ( 20,6  80,4)% Nen và tăng dần ở mức tải ( 80,4  90,7)% Nen. Và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge của dầu Biodiesel lớn hơn của dầu Diesel 8%, nguyên nhân là do nhiệt trị của dầu Diesel lớn hơn nhiệt trị của dầu Biodiesel. 76  Nhiệt độ nước làm mát Tm , và nhiệt độ khí xả Tx của dầu Diesel và Biodiesel tăng dần theo phần trăm các mức tải và Tm, Tx của dầu Diesel đều lớn hơn của dầu Biodiesel.  Qua quan sát ta thấy độ mờ khói khí xả của dầu Biodiesel nhỏ hơn của dầu Diesel. 77 Chương 3 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 78 3.1.