Động cơ Diesel sạch

Động cơ diesel được sử dụng rộng rãi bởi vì chúng có khả năng tiếtkiệm nhiên liệu hơn, thải ra khí CO2 ít hơn và sinh ra công suất lớnhơn các động cơ xăng thông thường. Nhưng ngược lại, việc chăm sóc,bảo dưỡng, động cơ diesel lại tốn kém hơn bên cạnh đó nó tạo ralượng ôxít nitơ NOx và muội than nhiều hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động cơ Diesel sạchĐộng cơ diesel sạch (CDC) 19/01/2008Độngcơdiesel đượcsử dụngrộngrãibởivì chúngcó khả năngtiết kiệmnhiênliệuhơn,thảirakhí CO2 íthơnvà sinhracôngsuấtlớnhơncácđộngcơxăngthôngthường.Nhưngngượclại,việcchămsóc,bảodưỡng, độngcơdiesellạitốnkémhơnbêncạnh đó nó tạoralượngôxítnitơNOxvàmuộithannhiềuhơn.NOx là têngọichungcủa ôxítnitơ gồmcácchấtNO,NO2 và N2Ohìnhthànhdosự kếthợpgiữa ôxyvà nitơ ở điềukiệnnhiệt độ cao.Chất ô nhiễmnàyngàycàng đượcquantâmvà trongmộtsố trường hợp,nó là chất ô nhiễmchínhlàmgiớihạntínhnăngkỹ thuậtcủađộngcơ.Các ôxítnitơ gây ảnhhưởnglớn đếnsứckhoẻ conngười, thayđổinhiệtđộkhíquyển,ảnhhưởngđếncácloàithựcvậtgiảmsựquanghợpcủachúng,ảnhhưởngđếnsinhthái…Đếnnay,ngườitađãxácđịnhđượccácchấtônhiễmtrongkhôngkhí mà phần lớnnhững chất đó có mặt trong khí xả của độngcơ đốttrong.Bảngdưới đâychothấysự giatăngnồng độ mộtcách đángngạicủamộtsốchấtônhiễmtrongbầukhíquyển: Tùytheochínhsáchnănglượngcủamỗinước,sựphânbốtỷlệphátsinhônhiễmcủacácnguồnkhácnhaukhông đồngnhất.Bảngdướiđâychothấytỷ lệ khí thảitừ ôtô caonhấttheothốngkê ở NhậtvàMỹ. Tỷlệ:tínhtheo%SựhìnhthànhNOxtrongđộngcơDiesel.Quá trình cháy trong động cơ diesel gồmhai giai đoạn: giai đoạncháy đồng nhất diễn ra ngay sau kì cháy trễ và giai đoạn cháykhuếchtán.Sựphânbốnhiệtđộvàthànhphầnkhícháytrongkhônggian buồng cháy là không đồng nhất. Trong buồng cháy động cơdieselluôntồntạinhữngkhuvựchaycác“túi”khôngkhí cónhiệtđộ thấp.Nhờ bộ phậnkhôngkhí nàymà NOx hìnhthànhtrongbuồngcháyđộngcơdieselvàđượclàmmát.Mặtkhác,nhiệtđộcựcđạilàyếutốảnhhưởnglớnđếnsựhìnhthành NOxtrongquátrìnhcháycủađộngcơdiesel.Trongmọiloạiđộngcơ,sảnphẩmcháycủabộphậnnhiênliệucháytrướctiêntrongchutrìnhđóngvaitrò quantrọngnhất đốivớisự hìnhthànhNOx.Vì saukhihìnhthành,bộphậnsảnphẩmcháyđóbịnénlàmnhiệtđộgiatăng, dođólàmtăngnồngđộNOx.Ngoàiraởcácđộngcơdieseltăngáp,sự giatăng ápsuấtdẫn đếnsự giatăngnhiệt độ khicháycũnglà nguyênnhânlàmtăngnồngđộNOx.Hiệnnayđangtồntạimộtvàicôngnghệứngdụngđểgiảmbớtlượng khí thải ởđộngcơ diesel,nhưngCơ quanbảovệ môitrườngcủaMỹ(gọitắtlà EPA)và hiệphộicôngnghiệp ôtô vẫn đangtiếnhànhcácbiệnphápđánhgiá vàpháttriểncôngnghệ độngcơdieselsạch(gọitắtlàCDC),dựavàođócảitiếnmộtvàicôngnghệtốtnhấtđểthiếtkếramộtđộngcơvừađápứngđượcyêucầuvềkhíthảisạch,côngsuấtcaomàgiáthànhhợplý. CôngnghệgiảmlượngkhíthảiởđộngcơdieselĐộngcơdieselsạch(CDC)làgì?PhươngphápthiếtkếCDCxoayquanhmộtloạtmẫuthiếtkếthayđổi độngcơ dieseltruyềnthốngnhằmlàmgiảmlượngkhí NOx sinh ra,duytrìnhữngưuđiểmvàcảithiệnmộtcáchhiệuquảđộngcơdiesel.BảnchấtcủacôngnghệCDClàpháttriểnkhảnăngkhôngchếlượngNOx sinhratrongxilanh.LượngNOx sinhra đượcgiảm đi đángkểtrongbuồng đốtcủa độngcơ nhưngkhônghề ảnhhưởng đếnhiệusuấtcủađộngcơ.NghiêncứucủaEPAbanđầuđãchứngminhđượcrằngvớithiếtkếmớicủađộngcơdiesel,lượngNOxsinhrabêntrongxi lanh thấp hơn rất nhiều so với mức thông thường trong công nghiệp.NhữngđặctrưngmangtínhbíquyếtcủacôngnghệCDC. Hệ thốngnhiênliệucủaEPA:Sử dụnghệ thốngnhiên • liệukiểutăngápbằngthủylựcđểgiảmmuộithanvàgiảm lượngkhóisinhra,tănghiệusuấtcủađộngcơ. Hệthốngtăngáp:Tăngcôngsuấtcủađộngcơvàtăng • hiệuquả củaquá trìnhcháy,như vậylàmgiảmlượngkhí cháysinhravàtăngkhảnăngtiếtkiệmnhiênliệu. Khíxảcóápsuấtthấp:nhiệtđộcựcđạilànguyênnhân • chính ảnhhưởng đếnsự hình thành NO x trong quá trình cháycủa độngcơ dieseldovậysự hìnhthànhkhí NOx sẽ giảmđinếugiảmbớtnhiệtđộbuồngcháy. Muội than đã qua xử lý: giảmbớtlượng khóithừa và • lượng hiđrocácbon (HC) không cháy hết, cácbon ôxít trongkhí xả giảmthiểu,dovậyphù hợptiêuchuẩn đặtra trongtươnglai.Nhữngtháchthứcmàcôngnghệnàyphảiđốimặtđólàgiảmhạtkhíthảisinhratrựctiếptừđộngcơ,chứngminhđượcsựthiếtthựccủaviệcápdụngcôngnghệnàytrênthựctiễnthếgiới,giữđượcgiátrị/mứcđộbềnvững,từngbướctiếpcậnnhữngtiêuchuẩnchặtchẽvềkhíthảicủađộngcơdieseltrongtươnglai.EPAvẫnđangtiếptụchoànthiệnđểpháttriểncôngnghệnàybằngviệctậptrungvàođápứngnhữngyêucầuđó.LợiíchcủacôngnghệCDC. Côngnghệ CDClàmộtcôngnghệ tiêntiếntrongviệcgiảmthiểukhí thảicóhạiởđộngcơdiesel,nómanglạinhữnglợiíchnhưsau: Giảmchiphí:Việckhốngchế đượclượngNOx sinhra • trongxilanh(NOx đượcgiảmđitrongbuồngcháyđộngcơ) đượcthựchiệnhếtsức đơngiảntheoyêucầugiốngnhư các biện pháp xử lý thông thường (các biện pháp xử lý thông thường làm giảm lượng khói, muội than, và hidro cacbon) Giảmlượngkhí thải:đạtđượcmứcđộk ...