Ảnh hưởng của việc sử dụng LPG/diesel đến đặc tính phát thải của động cơ diesel

Hiện nay, chất lượng không khí của các trung tâm thành phố xuống rất thấp do bị ô nhiễm từ khí thải động cơ xăng và diesel. Việc sử dụng nhiên liệu LPG trên động cơ diesel được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của việc sử dụng LPG/diesel đến đặc tính phát thải của động cơ diesel Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG LPG/DIESEL ĐẾN ĐẶC TÍNH PHÁT THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL Nguyễn Tường Vi Khoa Cơ khí, Trường Đại học Thủy lợi, email: Nguyentuongvi1978@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Mô men cực đại ở 31,4 Nm n = 2000 v/ph Hiện nay, chất lượng không khí của các trung tâm thành phố xuống rất thấp do bị ô Tỷ số nén 17.3 - nhiễm từ khí thải động cơ xăng và diesel [1]. Việc sử dụng nhiên liệu LPG trên động cơ 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU diesel được nhiều nhà khoa học quan tâm 4.1. Xây dựng mô hình nghiên cứu[2]. LPG là hỗn hợp các hydrocarbon nhẹ, chủ yếu là propan (C3H8) -Mô hình truyền nhiệt: và butan (C4H10) được lấy từ thiên nhiên ở Q i  Ai  w T c  T wi  các mỏ dầu, mỏ khí. LPG cũng có thể được Với Qi– nhiệt lượng truyền cho thành, Ai– sản xuất ở các nhà máy lọc dầu trong quá diện tích truyền nhiệt, αw– hệ số truyền nhiệt, trình chưng cất dầu thô[3]. LPG là loại nhiên Tc– nhiệt độ môi chất trong xylanh, và Twi– liệu ít gây ô nhiễm, đã được nghiên cứu và nhiệt độ thành. sử dụng nhiều trên động cơ xăng ở các nước -Mô hình hình cháy: [4] cũng như ở Việt Nam. dmb  u AT S L dt 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong đó: u - tỷ trọng của hỗn hợp; AT - Nghiên cứu được thực hiện bằng mô diện tích màng lửa khi cháy rối phụ thuộc phỏng trên động cơ diesel điều khiển điện tử vào đặc điểm kết cấu của buồng cháy và tốc AVL 5402 theo phương pháp phun LPG vào độ động cơ; SL là tốc độ lan tràn màng lửa. đường nạp theo tỷ lệ 10%, 20%, 30%, 40%, - Mô hình hình thành phát thải: 50%, trong khi vẫn phun diesel trực tiếp vào Mô hình hình thành phát thải CO: xilanh để LPG thay thế một phần diesel sao CO + OH ↔ CO2 + H cho cho nhiệt lượng của hai phần nhiên liệu CO2 + O ↔ CO + O2 này tương đương với khi chỉ dùng diesel. Mô hình hình thành phát thải NOx: Sử Bảng 1. Thông số cơ bản của ĐC AVL 5402 dụng mô hình sử dụng các phản ứng của Hành trình piston 95 mm chuỗi Zeldovich Mô hình hình thành phát thải Soot: Đường kính xylanh 80 mm dms dms , f dms ,ox Số xylanh 1 -   dt dt dt Thể tích công tác 510,7 cm3 dms , f dms,ox Trong đó: , là tốc độ hình Công suất định mức ở tốc độ dt dt 9 Kw n = 3200 v/ph thành và tốc độ ôxy hoá bồ hóng. 3 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 4.2. Đánh giá độ tin cậy của mô hình Hình 3. Kết quả mô phỏng suất tiêu thụ năng lượng ở các tỷ lệ LPG thay thế khác nhau Hình 1. Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu 4.4. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ LPG của động cơ giữa thực nghiệm và mô phỏng đến nồng độ phát thải trên đường đặc tính ngoài khi chạy diesel Phát thải HC (hình 4): Mô hình tạo thành So sánh kết quả mô men và suất tiêu hao HC được lập trình trên ngôn ngữ nhiên liệu của động cơ trên lý thuyết mô hình FORTRAN kết hợp với các thông số nhiệt và kết quả thực nghiệm ở đặc tính ngoài động từ phần mềm AVL BOOST, việc tính (100% tải) khi chạy với nhiên liệu diesel toán mô phỏng được thực hiện ở tốc độ (chưa cấp LPG) và khi chạy lưỡng nhiên liệu định mức n=3000 v/p với các chế độ tải LPG/diesel với lượng diesel thay thế 30%. 25%, 50%, và 100% tải định mức với các tỷ Có thể thấy, các sai lệch giữa kết quả tính lệ LPG thay thế thay đổi từ 0% đến 50%. toán và kết quả thực nghiệm không quá 5% Khi tăng tỷ lệ LPG thay thế ở các chế độ và 3% hình 1,2. tải, hàm lượng phát thải HC đều tăng. Ở chế độ tải càng nhỏ thì hàm lượng HC càng tăng mạnh khi tăng tỷ lệ LPG thay thế. 8000 Hàm lư ợ ng phát thải HC (ppm ) 7000 6000 Tải 25% Tải 50% 5000 ...