Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp nhiên liệu diesel-ethanol-biodiesel với tỷ lệ cồn ethanol lớn tới tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel 4 xy-lanh Hyundai D4BB khi sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol-biodiel có tỷ lệ ethanol lớn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp nhiên liệu diesel-ethanol-biodiesel với tỷ lệ cồn ethanol lớn tới tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 064-069 Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp nhiên liệu diesel-ethanol-biodiesel với tỷ lệ cồn ethanol lớn tới tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel Effect of High Ethanol Content Diesel-Ethanol-Biodiesel Blends on Performance and Emissions of a Diesel Engine Phạm Hữu Tuyến1*, Phạm Minh Tuấn1, Nguyễn Văn Nhỉnh1,2 1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội - Số 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam 2 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên - Dân Tiến, Khoái Châu, Hưng Yên, Việt Nam Đến Tòa soạn: 26-01-2020; chấp nhận đăng: 25-09-2020 Tóm tắt Nghiên cứu sử dụng nhiên liệu diesel sinh học (biodiesel) và ethanol sinh học cho động cơ đốt trong là vấn đề cấp thiết nhằm giải quyết vấn đề thiếu hụt nguồn nhiên liệu khoáng và ô nhiễm môi trường. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel 4 xy-lanh Hyundai D4BB khi sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol-biodiel có tỷ lệ ethanol lớn. Mô hình động cơ được hiệu chuẩn bằng thực nghiệm trên băng thử với nhiên liệu diesel khoáng. Kết quả cho thấy khi sử dụng hỗn hợp DE10B5 (85% diesel-10% ethanol-5% biodiesel), DE30B5 (65% diesel-30% ethanol–5% biodiesel), DE50B5 (45% diesel-50% ethanol–5% biodiesel), theo đường đặc tính ngoài công suất động cơ giảm và suất tiêu hao nhiên liệu tăng so với khi sử dụng diesel. Trong khi đó, hàm lượng phát thải CO, NOx, muội than trong khí thải đều giảm ở các chế độ làm việc của động cơ. Từ khóa: Nhiên liệu sinh học, hỗn hợp diesel-ethanol-biodiesel, khí thải, động cơ diesel Abstract Research on using biodiesel and bioethanol for an internal combustion engine is necessary to solve the shortage of mineral fuels and environmental pollution. This paper presents the results of simulating the engine performance and emissions of a Hyundai D4BB 4-cylinder diesel engine when using high ethanol content diesel-ethanol-biodiesel blends. The model of engine fueled by fossil diesel was calibrated and validated by experiment which was carried out on engine test benches. The result shows that, when using blends including DE10B5 (85% diesel-10% ethanol-5% biodiesel), DE30B5 (65% diesel-30% ethanol-5% biodiesel), DE50B5 (45% diesel-50% ethanol-5% biodiesel), engine power decreases and fuel consumption increases at full load whereas the concentration of CO, NOx, soot emissions decreases at all operation loads as compared to that when using fossil diesel. Keywords: biofuel, diesel-ethanol-biodiesel blends, emissions, diesel engine1. Đặt vấn đề * biodiesel làm nhiên liệu cho động cơ diesel. Suhan Hiện nay nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần Park nghiên cứu thuộc tính của hỗn hợp nhiên liệucạn kiệt và ô nhiễm môi trường từ khí thải động cơ diesel-ethanol-biodiesel [1] cho thấy biodiesel đóngđốt trong ngày càng tăng nên việc tìm kiếm và ứng vai trò như chất phụ gia chống tách pha, tăng độ bềndụng các loại nhiên liệu thay thế sử dụng cho động cơ và tăng trị số Xê-tan của hỗn hợp. T. Krishnaswamyđốt trong, đặc biệt là nhiên liệu sinh học, là xu hướng nghiên cứu hỗn hợp 85% diesel-15% ethanol, 80%chung của nhiều nước trên thế giới. Nhiên liệu sinh diesel-10% ethanol-10% biodiesel và 65% diesel-học, trong đó phổ biến nhất là diesel sinh học 15% ethanol-20% biodiesel [2] thấy rằng các hỗn hợp(biodiesel) và ethanol sinh học (bioethanol), có nguồn này có độ nhớt tương tự như diesel và có độ bền táchgốc từ động, thực vật là nhiên liệu có khả năng tái tạo pha tốt hơn hỗn hợp diesel-ethanol. Thử nghiệm cácvà thân thiện với môi trường. Do biodiesel có tính hỗn hợp nhiên liệu này trên động cơ diesel 4 xy-lanhchất tương tự với diesel khoáng và ethanol tương tự có lắp bộ xử lý xúc tác ô-xy hóa cho thấy suất tiêuxăng khoáng nên thông thường biodiesel được phối hao nhiên liệu tăng khoảng 5% do nhiệt trị hỗn hợptrộn với diesel khoáng sử dụng trên động cơ diesel, giảm, tuy nhiên hiệu suất nhiệt không thay đổi, phátcòn ethanol phối trộn với xăng khoáng sử dụng trên thải độ khói giảm mạnh, tới khoảng 20%, NO giảmđộng cơ xăng. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu bước khoảng 5% ở chế độ tải lớn, trong khi HC và CO cóđầu đã phối trộn ethanol với diesel khoáng và xu hướng tăng nhẹ. Nadir Yilmaz thử nghiệm với tỷ ...