Môi Trường - Khí Thải Động Cơ Đốt Trong phần 6

Ảnh hưởng của các chất phụ gia 1. Các chất phụ gia kim loại: Các chất phụ gia kim loại dưới dạng muối acide được sử dụng để làm giảm mức độ phát sinh bồ hóng của động cơ Diesel.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Môi Trường - Khí Thải Động Cơ Đốt Trong phần 6 Chương 6: Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong Hình 6.11: Ảnh hưởng của chỉ số cetane đến mức độ phát ô nhiễm của động cơ Diesel phun gián tiếp 6.5.2.5. Ảnh hưởng của các chất phụ gia 1. Các chất phụ gia kim loại: Các chất phụ gia kim loại dưới dạng muối acide được sử dụng để làm giảm mức độphát sinh bồ hóng của động cơ Diesel. Những kim loại alcalino-terreux (Ca, Ba, Mg, Fe, Mn, Cu, Ni) thường được sửdụng làm chất phụ gia trong nhiên liệu Diesel. Những alcalino-terreux, barium và calciumcó hiệu quả nhất đối với động cơ phun trực tiếp hay phun gián tiếp. Hình 6.12 biểu diễn sựbiến thiên của độ đen khí xả theo thành phần chất phụ gia. 2. Các chất phụ gia hữu cơ: Các chất phụ gia hữu cơ cho thêm vào nhiên liệu Diesel nhằm những mục đíchkhác nhau: - để giảm thời kì cháy trễ - như là chất ổn định, chống oxy hóa, nâng cao tính ổn định trong quá trình dự trữ - như chất tẩy rửa bề mặt để duy trì độ sạch của vòi phun, đây là yếu tố rất quan trọng trong trường hợp động cơ có buồng cháy dự bị. Tỉ lệ mật độ khói (S/So) 99 Chương 6: Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong Hình 6.12: Ảnh hưởng của các chất phụ gia kim loại đến độ khói Hình 6.13 trình bày ảnh hưởng của chất phụ gia đến mức độ phát sinh bồ hóng đốivớI động cơ theo thời gian sử dụng. Hình 6.14 cho thấy ảnh hưởng của các chất phụ gia tẩy rửa bề mặt đến toàn bộ cácchất ô nhiễm do động cơ buồng cháy ngăn cách gây ra. 3. Thêm nước: Sự pha thêm nước vào nhiên liệu được nghiên cứu rất nhiều vì phương pháp nàydường như là một trong những biện pháp rất hiếm hoi làm giảm đồng thời sự phát sinhNOx và bồ hóng, trong khi những phương pháp khác thường tác động ngược nhau đối vớichiều biến thiên của hai chất ô nhiễm này. Người ta đề nghị nhiều giải pháp: cung cấp nước dạng emulsion trong dầu Diesel,phun trực tiếp nước trong cylindre hay phun trong dòng khí nạp. Giải pháp đầu tiên dườngnhư có hiệu quả nhất. Nước có tác dụng làm giảm nhiệt độ dẫn đến giảm NOx; mặt khác, do kéo dài thờikì cháy trễ, nó làm gia tăng lượng nhiên liệu cháy trong giai đoạn hòa trộn trước và giảmlượng bồ hóng hình thành chủ yếu trong giai đoạn cháy khuếch tán. Điều này thấy rõ trênhình 6.15. Kết quả này trình bày tỉ lệ giảm mức độ phát sinh bồ hóng theo tải của động cơmột cylindre phun trực tiếp theo hai giá trị nồng độ nước trong dầu. Người ta có thể làmgiảm được 70% bồ hóng khi pha vào 10% nước. 100 Chương 6: Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong Bồ hóng (g/dặm) Không pha chất phụ gia Pha chất phụ gia Loại bỏ chất phụ gia Quãng đường lăn bánh (/1000km) Hình 6.13: Ảnh hưởng của các chất phụ gia đến bồ hóng Không pha phụ gia Có phụ gia Bồ hóng (g/lần CO thử) (g/ lầ n thử) Nhiên liệu Nhiên liệu HC+NOx HC (g/lần thử) (g/ lầ n thử) Nhiên liệu Nhiên liệu Hình 6.14: Ảnh hưởng của chất phụ gia tẩy rửa bề mặt Thành phần SOF hấp thụ bởi hạt rắn cũng gia tăng theo tỉ lệ nước. Hydrocarburechưa cháy gia tăng do giảm nhiệt độ cháy; sự gia tăng nhiệt độ khí nạp cũng không phải làmột biện pháp kinh tế để bù trừ sự gia tăng HC. Người ta nhận thấy rằng thành phần HAPcó mặt trong SOF tăng theo thành phần nước. 101 Chương 6: Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong 10% 10% nước nước 5% nước 5% nước Nhiên liệu Nhiên liệu không không nước nước Không khí/nhiên liệu Không khí/nhiên liệu Mức độ giảm bồ Mức hóng độ (%) giảm SOF (%) 10% nước 10% nước ...