Abstract – In the solar-biomass hybrid renewable energy system, fuel supply for the spark ignition engine needed to be flexibly controlled because of large variation of syngas-biogas-hydrogen compositions. Mixture preparation with traditional carburetor is not suitable due to the large difference in the air/fuel ratio of syngas compared to biogas or hydrogen. Technology of fuel injection on the intake manifold with large nozzle diameter is suitable for syngas but not suitable for biogas or hydrogen; contrairy, small nozzle diameter is suitable for biogas or hydrogen but not suitable for syngas. The combination of using 2 nozzles with 4mm and 6mm nozzle diameters is appropriate for Honda GX200 engine fueling with syngas-biogas-hydrogen blend. When increasing the biogas or hydrogen composition, the injection duration of 6mm-diameter injector decreases, while that of 4mm-diameter injector maintains the maximum value of 130°CA to 70% biogas or 50% hydrogen, then decreases. Reasonable injection pressure is 1 bar.
Keywords –Hybrid renewable energy system, Biogas, Syngas, Hydrogen, Gaseous SI engine.
So sánh quá trình tạo hỗn hợp của syngas, biogas, hydrogen qua vòi phun dp=4mm, pp=1bar, jp=130°TK, n=3000 v/ph
Đường đồng mức nhiên liệu, hệ số tương đương và tốc độ khi cung cấp nhiên liệu biogas qua vòi phun Vp3 (jp=130°TK), áp suất phun 1 bar, n=3000 v/ph
Kết luận
Kết quả nghiên cứu trên đây cho phép chúng ta rút ra được những kết luận sau:
– Động cơ làm việc trong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid năng lượng mặt trời-sinh khối được cung cấp nhiên liệu syngas-biogas-hydrogen có thành phần thay đổi trong phạm vi rộng nên hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ cần được điều chỉnh linh hoạt.
– So với biogas, hydrogen, syngas có tỉ lệ không khí/nhiên liệu thấp hơn nên các giải pháp cấp nhiên liệu truyền thống kiểu bộ chế hòa khí hay hệ thống phun nhiên liệu trên đường nạp sử dụng 1 vòi phun cho 1 xi lanh động cơ khó có thể cấp đủ nhiên liệu chu trình và dễ gây hiện tượng nổ ngược trên đường nạp.
– Sử dụng vòi phun có đường kính lỗ phun lớn thì phù hợp với syngas nhưng không phù hợp với biogas, hydrogen; sử dụng vòi phun đường kính lỗ phun nhỏ thì ngược lại. Đối với động cơ Honda GX200 khi chuyển sang sử dụng nhiên liệu linh hoạt syngas-biogas-hydrogen thì phối hợp sử dụng 2 vòi phun có đường kính lỗ phun 4mm và 6mm là phù hợp.
– Góc mở các vòi phun phụ thuộc vào thành phần biogas hay hydrogen có mặt trong hỗn hợp với syngas. Khi tăng các thành phần này thì góc mở vòi phun có đường kính lỗ phun 6mm giảm còn góc mở vòi phun có đường kính lỗ phun 4mm duy trì giá trị cực đại 130°TK đến 70% biogas hay 50% hydrogen, sau đó giảm. Áp suất phun hợp lý là 1 bar.
