Q trình cháy động đốt có đặc biệt? (News.oto-hui.com) – Hỗn hợp nhiên liệu không khí hồ lẫn theo tỷ lệ thích hợp tạo cơng có ích giúp động hoạt động Trong động đốt kỳ, trình cháy xảy sau hỗn hợp nhiên liệu-khơng khí hòa trộn xylanh, nén lại bugi bật tia lửa điện (đối với động xăng) Dưới giải thích q trình cháy động đốt Khơng gian q trình cháy khoảng không gian piston xylanh, trình cháy thường xảy trước piston chạm vào điểm chết Kết trình cháy áp suất xylanh tăng lên tạo moment xoắn tới trục khuỷu động thông qua piston truyền Chu trình hoạt động động xăng kỳ Định nghĩa trình cháy động đốt trong: Quá trình cháy động đốt định nghĩa q trình oxy hóa nhanh nhiên liệu tạo nhiệt độ ánh sáng Hay nói cách khác, q trình cháy q trình chuyển đổi lượng lưu trữ liên kết hóa học nhiên liệu thành nhiệt Trong động cơ, trình cháy xảy lửa lan truyền xylanh Ngọn lửa trình cháy xuất có đủ ba thành phần xylanh nhiên liệu, oxigen nhiệt độ Tùy thuộc vào loại nhiên liệu, nhiệt độ để tạo lửa đến từ tia lửa điện (đối với động xăng) khơng khí nén (đối với động diesel) 2 Sản phẩm trình cháy động đốt trong? Sản phẩm q trình cháy động đốt Cùng với sản phẩm phụ khí thải Trong điều kiện tiêu chuẩn, trình cháy kết thúc sản phẩm cháy nên khí cacbonic (CO2) nước (H2O) Trong thực tế, trình đốt cháy khơng triệt để, khí thải chứa nhiều khí thải nhiễm oxit nito (NOx), hydrocacbon chưa cháy (HC), cacbon monoxit (CO) muội than (PM),… Lưu ý: CO2 khơng phải khí thải gây nhiễm khơng gây hại cho người mơi trường Vấn đề với CO2 loại khí gây nên hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên Nếu lấy metan (CH4) làm nhiên liệu thay sau trình cháy lí tưởng kết thúc thu H2O CO2 Quá trình đốt cháy động đốt hồn tồn khí metan (CH4) Trong thực tế, nhiên liệu hịa trộn với khơng khí khơng khí lại khơng phải oxi tinh khiết, 70% khơng khí nitơ (N2), phần Nitơ phản ứng với oxi tạo thành oxi nito (NOx) Ngoài ra, hỗn hợp nhiên liệu khơng khí khơng hịa trộn đồng 100% phần nhiên liệu khơng cháy hết, có nghĩa khí thải có hidrocacbon (HC) chưa cháy Vì lý đó, oxi khơng đủ để đốt cháy nên tạo cacbon monoxide (CO) Do hạn chế hiệu suất q trình chuyển hóa lượng nên động đốt có đầu khơng mong muốn Nguyên nhân gây nên hạn chế trình chuyển hóa lượng là: Áp suất xylanh khơng đồng Hòa trộn nhiên liệu Áp suất xylanh cao Dư/ thiếu oxi xylanh Áp suất khí thải cao Trong bảng trình bày tóm tắt sản phẩm mong muốn q trình cháy sản phẩm thực tế (không mong muốn) trình cháy động đốt trong: Hiệu suất công suất động đốt phụ thuộc nhiều vào đặc tính áp suất động (đồ thị PV), phụ thuộc vào chu trình động (4 kỳ) khí thải So sánh động xăng diesel trình cháy: Việc phát sinh khí thải nhiễm cịn phụ thuộc nhiều vào chu trình động Tất nhiên có khác biệt động diesel động xăng, đặc biệt cách thức hòa trộn hỗn hợp nhiên liệu- khơng khí, q trình cháy kích hoạt Ngồi ra, đặc tính nhiên liệu xác định bắt đầu trình chát, cách lửa lan truyền hàm lượng khí thải Trong bảng đây, thất số thuộc tính xăng diesel Nhiên liệu Xăng Dầu diesel Mật độ [kg / L] 0,745 0,832 Giá trị gia nhiệt [MJ / kg] 43,2 43.1 Năng lượng thể tích [MJ / L] 32,18 35,86 * Điểm chớp cháy [° C] -43 52 * Điểm bắt lửa tự động [° C] 280 256 Số nguyên tử C phân tử – 12 – 25 CO phát xạ [kg / kg nhiên liệu] 2,30 2,65 Khí thải CO [g / MJ] 73,38 73,25 Hiệu suất động [%] 30 40 Điểm chớp nháy: nhiệt độ thấp mà nhiên liệu tạo thành hỗn hợp bắt lửa khơng khí Điểm bốc cháy tự động: nhiệt độ thấp mà khí tự bốc cháy mà khơng cần nguồn đánh lửa Từ bảng tính chất nhiên liệu trên, kết luận: Mật độ lượng dầu diesel cao xăng chứng tỏ với khối lượng nhiên liệu thu nhiều lượng từ động diesel động xăng Xăng dễ bay hơi, điểm chớp nháy thấp nhiều so với dầu diesel dễ dàng bắt lửa từ nguồn bên ngồi (tia lửa điện) Lượng khí thải CO2 kg nhiên liệu, trình cháy lý tưởng, nhiên liệu diesel có nhiều CO2 lượng nguyên tử cacbon cao Tuy nhiên liên hệ lượng khí thải CO2 với giá trị lượng nhiên liệu diesel có lượng khí thải thấp chút Trong sơ đồ đây, quan sát tương quan hành trình piston với trình cháy động đốt kỳ: Quy trình động đốt – diesel xăng (xăng): TDC – Top Dead Center, BDC – Bottom Dead Center Trong động đốt xăng, trước bật tia lửa điện, hỗn hợp nhiên liệu khơng khí phải đồng Điều quan trọng bugi bật tia lửa điện màng lửa lan truyền xylanh nhanh chóng Hồ quang điện (plasma) bugi tạo 1000 độ C để kích hoạt q trình cháy Sự chuyển động dịng khí nạp quan trọng độ hỗn loạn xi lanh cao trình cháy lan truyền màng lửa nhanh Quá trình cháy động đốt có đặc biệt? Trong động diesel, hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu lại không đồng mà phân tầng So với động xăng, thời gian để nhiên liệu hòa trộn với khơng khí ngắn nhiều, ngắn khoảng 5-8 lần Nếu động xăng, hỗn hợp khơng khí nhiên liệu hòa trộn gần hau hành trình piston (nạp nén) động diesel, hỗn hợp hình thành 40 đến 80 độ vòng quay trục khuỷu Trong động diesel hình thành vơ số tâm lửa nhiên liệu diesel phun vào buồng đốt tiếp xúc với khơng khí nén nóng Do đó, từ khái niệm trình cháy động đốt trong, phân biệt tóm lược động diesel động xăng sau: Loại động Động diesel Động xăng Tác nhân đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu- khơng khí Bên (nhiệt độ cao khí nén) Bên ngồi (bugi) Hỗn hợp nhiên liệu khơng khí Phân tầng cục Đồng Kiểm sốt tải Định tính (thơng qua kiểm sốt lượng nhiên liệu), khơng kiểm sốt khơng khí Định lượng (thơ kiểm sốt lượng khí) Tốc độ đốt cháy Chậm, dẫn đến tốc độ động thấp mô-men xoắn cao Nhanh, dẫn đến tố công suất động c Phát thải chất ô nhiễm Muội NOx cao, CO HC thấp HC CO cao, NOx thấp ... độ C để kích hoạt q trình cháy Sự chuyển động dịng khí nạp quan trọng độ hỗn loạn xi lanh cao trình cháy lan truyền màng lửa nhanh Quá trình cháy động đốt có đặc biệt? Trong động diesel, hỗn hợp... muốn) trình cháy động đốt trong: Hiệu suất công suất động đốt phụ thuộc nhiều vào đặc tính áp suất động (đồ thị PV), phụ thuộc vào chu trình động (4 kỳ) khí thải So sánh động xăng diesel trình cháy: ... phẩm trình cháy động đốt trong? Sản phẩm q trình cháy động đốt Cùng với sản phẩm phụ khí thải Trong điều kiện tiêu chuẩn, trình cháy kết thúc sản phẩm cháy nên khí cacbonic (CO2) nước (H2O) Trong