Nghiên cứu quá trình cháy và khí thải của động cơ phun xăng xe máy sử dụng hỗn hợp giàu hydro

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Lê Anh Chiến LỜI CẢM ƠN Với tư cách tác giả luận văn này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Trần Anh Trung, người thầy hướng dẫn tận tình, chu đáo khoa học suốt thời gian thực luận văn Chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Động đốt trong, Phòng thí nghiệm Động đốt trong, Viện Cơ khí Động lực, Viện Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thời gian, vật chất lẫn tinh thần để hoàn thành luận văn tiến độ chất lượng Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên chia sẻ với suốt thời gian tham gia học tập làm luận văn Học viên Lê Anh Chiến MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU 10 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 12 Lý chọn đề tài 12 Lịch sử nghiên cứu 13 Mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 14 Các luận điểm đóng góp luận văn 15 Phương pháp nghiên cứu 16 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG XE MÁY 17 1.1 Tổng quan trình cháy động xăng 17 1.1.1 Quá trình cháy động châm cháy cưỡng 17 1.1.2 Diễn biến bình thường trình cháy động châm cháy cưỡng 17 1.2 Thành phần phát thải động xăng 22 1.3 Một số giải pháp giảm thiểu phát thải độc hại cho động xăng 23 1.3.1 Nhóm phương pháp tối ưu hóa kết cấu động 23 1.3.2 Nhóm phương pháp xử lý khí thải 25 1.3.3 Nhóm sử dụng nhiên liệu thay 26 1.4 Giảm phát thải động cách sử dụng nhiên liệu hydro 28 Kết luận chương 29 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG NHIÊN LIỆU GIÀU HYDRO CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 30 2.1 Tổng quan nhiên liệu hydro 30 2.1.1 Đặc điểm, tính chất nhiên liệu hydro 30 2.1.2 Các phương pháp tạo nhiên liệu hydro 34 2.2 Các phương pháp cung cấp nhiên liệu hydro cho động xăng 38 2.2.1 Động sử dụng nhiên liệu hydro 38 2.2.2 Động sử dụng nhiên liệu giàu hydro 41 Kết luận chương 45 CHƢƠNG TRANG THIẾT BỊ VÀ THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG XE MÁY SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU GIÀU HYDRO 46 3.1 Xây dựng hệ thống cung cấp hỗn hợp giàu hydro cho động phun xăng xe máy 46 3.1.1 Bộ điều áp khí giàu hydro 47 3.1.2 Cảm biến đo lưu lượng hỗn hợp giàu hydro 48 3.1.3 Bình ổn áp khí giàu hydro 49 3.1.4 Van chống cháy ngược 49 3.1.5 Vòi khun khí giàu hydro 50 3.2 Trang thiết bị thử nghiệm 50 3.2.1 Động thử nghiệm 50 3.2.2 Thiết bị đo lượng nhiên liệu tiêu thụ 51 3.2.3 Tủ phân tích khí thải AVL CEB II 53 3.2.4 Hệ thống đo AVL 620 Indiset 57 3.2.5 Mô đun điều khiển động (MotoHawk Control Solutions) 59 3.2.6 Băng thử động DW-16 60 3.3 Chế độ thử nghiệm 61 CHƢƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 62 4.1 Xử lý số liệu áp suất, xác định thông số trình cháy 62 4.1.1 Xác định thông số trình cháy 62 4.1.2 Trường hợp nhiệt dung riêng không đổi 63 4.1.3 Trường hợp nhiệt dung riêng biến thiên 66 4.2 Đánh giá chất lượng trình cháy động phun xăng xe máy sử dụng nhiên liệu giàu hydro 71 4.3 Đánh giá phát thải động phun xăng xe máy sử dụng nhiên liệu giàu hydro 74 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 78 KẾT LUẬN CHUNG 78 HƢỚNG PHÁT TRIỂN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CO :Khí mô-nô-xít các-bon CO2 :Khí các-bo-níc CH4 :Khí mê-tan HC :Hydro-các-bon NOX :Các loại ô-xít ni-tơ H2 :Khí hydro N2 :Khí Ni-tơ O2 :Khí ô-xy CH :Gốc nhiên liệu hoá thạch hydro-các-bua CNG :Nhiên liệu khí thiên nhiên nén LNG :Khí thiên nhiên hoá lỏng LPG :Khí dầu mỏ hoá lỏng EGR :Bộ luân hồi khí thải IMEP :Áp suất thị trung bình có ích BTE :Hiệu suất nhiệt có ích BSFC :Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ppm :Một phần triệu λ :Lambda - Hệ số dư lượng không khí SFC :Suất tiêu hao nhiên liệu BMEP :Áp suất có ích trung bình BXT :Bộ xúc tác ĐCĐT :Động đốt ESA :Hệ thống đánh lửa điều khiển máy tính BTDC :Trước điểm chết ABDC :Sau điểm chết BBDC :Trước điểm chết ATDC :Sau điểm chết ERG :Van luân hồi SCU :Khối lấy mẫu AFR :Tỷ số không khí nhiên liệu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tính chất vật lý hydro, mê tan, xăng 30 Bảng 2.2 Tính chất cháy của hydro, mê tan, xăng 31 Bảng 2.3 So sánh tính chất hydro xăng 41 Bảng 3.1 Những thông số động M738M 3V i.e 51 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Quá trình cháy động xăng châm cháy cưỡng 18 Hình 1.2 Sơ đồ lan tràn màng lửa 20 Hình 1.3 Sơ đồ phân bố màng tốc độ màng lửa 21 Hình 1.4 Đặc tính phát thải động xăng 22 Hình 1.5 Ảnh hưởng EGR tới phát thải động xăng 24 Hình 1.6 Đặc điểm phát thải động xăng trang bị xúc tác 25 Hình 1.7 Phát thải NOX động GDI hãng Mitsubishi 26 Hình 2.1 Phạm vi cháy hydro số loại nhiên liệu 31 Hình 2.2 Nhiệt độ tự cháy hydro số loại nhiên liệu 32 Hình 2.3 Tốc độ lửa số hỗn hợp khí 32 Hình 2.4 Năng lượng đánh lửa hydro số loại nhiên liệu 33 Hình 2.5 Một số nguyên liệu tạo hydro 35 Hình 2.6 Các phương án cung cấp hydro cho ĐCĐT 39 Hình 2.7 So sánh hiệu suất nhiệt, mô men, công suất suất tiêu hao nhiên liệu động xăng động hydro kích thước 40 Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống thí nghiệm GS Changwei Ji 42 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp hỗn hợp giàu hydro cho động 46 Hình 3.2 Vị trí vào giảm áp 47 Hình 3.3 Cảm biến đo lưu lượng 48 Hình 3.4 Bình ổn áp hỗn hợp khí giàu hydro 49 Hình 3.5 Van chống cháy ngược 49 Hình 3.6 Sơ đồ kết cấu vòi phun khí giàu hydro 50 Hình 3.7 Động Piaggio Liberty dùng thí nghiệm 51 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý hình ảnh thực tế AVL Fuel Balance 733S 52 Hình 3.9 Giao diện máy tính hệ thống cân nhiên liệu AVL 733S 53 Hình 3.10 Sơ đồ tủ AVL CEB II 54 Hình 3.11 Sơ đồ cấu tạo đo CO 54 Hình 3.12 Sơ đồ cấu tạo phân tích NO NOX 55 Hình 3.13 Sơ đồ cấu tạo hệ thống đo HC 56 Hình 3.14 Hệ thống đo AVL 620 Indiset 57 Hình 3.15 Cấu tạo cảm biến đo áp suất QC33C 59 Hình 3.16 ECU MotoHawk ECM-0565-128-0704 60 Hình 3.17 Băng thử động DW-16 60 Hình 4.1 Các thông số trình cháy xác định từ áp suất xylanh 63 Hình 4.2 Hệ thống kín sử dụng mô hình nhiệt động học đảo 64 Hình 4.3 Biến thiên tỷ nhiệt khí = cp / cv theo nhiệt độ cháy (K), thành phần hòa phần trăm hỗn hợp cháy xb 66 Hình 4.4 So sánh tỷ lệ với trường hợp tỷ nhiệt không đổi tỷ nhiệt biến thiên 67 Hình 4.4 Tốc độ tỏa nhiệt hai trường hợp không phun (W/O) phun (W) hydro tốc độ 5000 vg/ph 71 Hình 4.5 Góc cháy trễ tương ứng 10% hòa khí cháy theo lambda hai trường hợp phun (W) không phun hydro (W/O) 72 Hình 4.6 Góc cháy tương ứng 90% hòa khí cháy theo lambda hai trường hợp phun (W) không phun hydro (W/O) 73 Hình 4.7 Suất tiêu thụ lượng (MJ/kW.h) hai trường hợp phun (W) không phun hydro (W/O) 74 Hình 4.8 So sánh hàm lượng phát thải HC theo lambda 75 Hình 4.9 So sánh hàm lượng phát thải NOX theo lambda 76 Hình 4.10 So sánh hàm lượng phát thải CO theo lambda 77 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, phát triển nhanh chóng công nghiệp phương tiện giao thông vận tải khiến cho nhu cầu lượng tăng cao Bầu không khí ngày bị ô nhiễm cách trầm trọng khói bụi, chất độc phóng xạ thải từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, Trong nguồn nhiên liệu hoá thạch bao gồm xăng, dầu diesel, than đá, khí thiên nhiên ngày cạn kiệt Nhiều phương án giảm thành phần độc hại khí thải động nghiên cứu áp dụ – quan tâm Đối với động xăng tốc độ cháy kém, đồng thời phụ thuộc nhiều vào tình trạng xoáy lốc làm tăng thành phần HC (hydrocarbon), CO (monoxit carbon) khí thải giảm tính kinh tế nhiên liệu Để giải vấn đề kể trên, thực tế có nhiều phương án thực tăng xoáy lốc làm tăng khả hòa trộn không khí nhiên liệu, sử dụng phụ gia nhiên liệu để cải thiện chất lượng trình cháy, sử dụng nhiên liệu hydro Hydro có nhiều ưu điểm phản ứng với ôxy tạo sản phẩm sạch, cháy nhanh, trị số ốc tan cao, chống kích nổ tốt, cho phép động làm việc tốc độ cao, tỷ số nén lớn, nhờ mà dễ dàng tăng công suất động Tuy nhiên vấn đề sản xuất, vận chuyển, tích trữ bảo quản nhiên liệu hydro khó khăn tốn hydro có tỷ trọng thấp Các nghiên cứu cho thấy sử dụng hydro thành phần phụ gia cho nhiên liệu truyền thống để nâng cao hiệu suất khí thải động nhiều khoa học quan tâm Tuy nhiên nghiên cứu thực động nhiều xy lanh chưa 10 Qchemical d mcyl cv dTcyl QHT d d pcyl dVcyl d (4.14) Để xác định tốc độ tỏa nhiệt cần phải xác định khối lượng hỗn hợp bên xy lanh, nhiệt độ nhiệt dung riêng thể tích xy lanh theo góc quay trục khuỷu Khối lượng hỗn hợp bên xy lanh xác định từ khối lượng không khí đo từ cảm biển lưu lượng, tỷ số không khí nhiên liệu (AFR) từ cảm biến lambda tốc độ động (N) Trong khối lượng nhiên liệu xác định: mair AFR m fuel (4.15) Và khối lượng hỗn hợp bên xy lanh mcyl 120(mair m fuel ) 4.N (4.16) Nhiệt độ xy lanh xác định thông qua phương trình trạng thái khí lý tưởng suốt kỳ làm việc T pcylVcyl (4.17) mcyl R Trong Pcyl áp suất xy lanh đo trình thực nghiệm theo góc quay trục khuỷu, Vcyl thể tích xy lanh theo góc quay trục khuỷu, giả định hệ thống kín tượng lọt khí mcyl giữ số Xác định giá trị dV sau: d V ( ) Vc Trong đó: D2 S( ) (4.18) Vc - Thể tích buồng cháy động (m3) D – Đường kính xy lanh (m) 68 S( ) - Giá trị chuyển vị piston, tính từ thời điểm piston vị trí điểm chết (m) Giá trị chuyển vị piston tính từ diểm chết xác định theo quy luật động học cấu trục khuỷu - truyền theo công thức: S ( ) R[(1 cos ) Trong đó: (1 sin )] (4.19) R - Bán kính quay trục khuỷu (m) R L - Tỷ số kết cấu, tỷ số bán kính quay R trục khuỷu chiều dài truyền L Do R S , S hành trình piston, nên sau thay phương trình (4.19) vào phương trình (4.18), ta có: D2 S [(1 cos ) V ( ) Vc (1 sin )] sin )] (4.20) Hay: V ( ) Vc Vh [(1 cos ) (1 (4.21) Trong Vh thể tích công tác xy lanh (m3) Đạo hàm phương trình (4.21) theo góc quay trục khuỷu, ta có biểu thức vi phân biểu diễn tốc độ biến thiên thể tích xy lanh động theo góc quay trục khuỷu dV d Vh [sin 2 sin sin cos ] (4.22) Hằng số chất khí phụ thuộc vào tỷ lệ không khí-nhiên liệu khí thải xy lanh thời điểm tính Rcyl Rair X air R fuel X fuel Rexhaust X exhaust (4.23) Trong suốt trình cháy, tỷ lệ thành phần Xair, Xfuel Xexhaust thay đổi mà nhiên liệu không khí bị đốt cháy thành khí thải tính theo bước 69 10 góc quay trục khuỷu Các tỷ lệ xác định từ giá trị khối lượng ban đầu tỷ lệ phần trăm cháy hỗn hợp mà tính từ bước tính góc quay trước Hằng số chất khí thành phần xác định từ công thức nhiệt dung riêng Các giá trị nhiệt dung riêng đẳng tích đẳng áp thành phần thay đổi theo nhiệt độ, nhiên hiệu hai giá trị coi số, số chất khí thành phần không phụ thuộc vào nhiệt độ cháy Từ lập luận trên, số chất khí thành phần xác định phương pháp tra bảng đặc tính nhiệt động học thành phần theo công thức: ci R 3T 4T 5T ai1 2T (4.24) Do nhiệt độ không ảnh hưởng đến giá trị số chất khí nên T công thức (4.24) nhiệt độ khí nạp Hai ẩn số lại để xác định tỷ lệ cháy giá trị tỷ nhiệt tổn thất nhiệt cho thành vách Khi xác định số chất khí bên xy lanh xác định nhiệt độ bên xy lanh qua công thức (4.17) Giá trị nhiệt độ sử dụng để xác định nhiệt dung riêng thành phần phương pháp tra bảng theo công thức (4.24) Tổng nhiệt dung riêng xy lanh xác định theo công thức (4.25) cvcyl cvair X air cv fuel X fuel cvexhaust X exhaust (4.25) Nhiệt tổn thất cho thành vách xy lanh xác định theo phương pháp truyền nhiệt đối lưu dQHT d Ahc (T TW ) (4.26) Trong A diện tích bề mặt xy lanh, T nhiệt độ trung bình xy lanh, Tw nhiệt độ trung bình thành vách, hc hệ số truyền nhiệt đối lưu Nhiệt độ trung bình khí cháy xác định qua công thức (4.17), nhiệt độ 70 thành vách xác định cách kết hợp nhiệt độ làm mát nhiệt độ cháy xy lanh, hệ số truyền nhiệt đối lưu xác định qua công thức hiệu chỉnh Woschni Tổng lượng nhiệt cháy theo góc quay trục khuỷu xác định cách tích phân lượng nhiệt tỏa từ công thức (4.14), sau chuẩn hoá ta xác định tỷ lệ hỗn hợp cháy xb xb Q chemical d (4.27) 4.2 Đánh giá chất lƣợng trình cháy động phun xăng xe máy sử dụng nhiên liệu giàu hydro Tốc độ tỏa nhiệt xác định từ áp suất xy lanh dựa định luật nhiệt động thứ giới thiệu hình 4.4, kết cho thấy tốc độ 5300 vg/ph trường hợp có phun hydro lambda đạt cao đồng thời tốc độ tỏa nhiệt cao trường hợp không phun hydro với lambda thấp hơn, kết hydro có tốc độ cháy nhanh giới hạn cháy nghèo lớn, nên giúp cho tốc độ cháy động sử dụng hỗn hợp giàu hydro nhanh trường hợp lambda cao Hình 4.4 Tốc độ tỏa nhiệt hai trường hợp không phun (W/O) phun (W) hydro tốc độ 5000 vg/ph 71 Để đánh giá tổng quan trình cháy hai trường hợp phun không phun hydro biến thiên góc cháy trễ tương ứng góc quay trục khuỷu tính từ thời điểm đánh lửa đến hỗn hợp cháy 10% (10% MFB) góc cháy tương ứng hỗn hợp cháy 90% (90% MFB) theo lambda xác định giới thiệu hình 4.5 hình 4.6 Kết cho thấy hai trường hợp tốc độ 4300 5000 vg/ph lambda tăng lên, góc cháy trễ góc cháy tăng, kết lambda tăng hỗn hợp nhạt dẫn tới thời gian cháy kéo dài, tốc độ cháy nhanh nằm khoảng từ = 0.850.95 So sánh hai trường hợp nguyên sử dụng hỗn hợp giàu hydro cho thấy động sử dụng hỗn hợp giàu hydro có góc cháy trễ cháy nhỏ hay thời gian cháy ngắn nhờ nâng cao hiệu suất nhiệt động Hình 4.5 Góc cháy trễ tương ứng 10% hòa khí cháy theo lambda hai trường hợp phun (W) không phun hydro (W/O) 72 Hình 4.6 Góc cháy tương ứng 90% hòa khí cháy theo lambda hai trường hợp phun (W) không phun hydro (W/O) Kết suất tiêu thụ lượng (BSEC) giới thiệu hình 4.7, giá trị xác định từ suất tiêu hao nhiên liệu nhiệt trị thấp nhiên liệu xăng hydro, kết cho thấy, lambda tăng BSEC trường hợp giảm sau tăng lên, giá trị thấp hai trường hợp không phun hydro nằm khoảng lambda 1.25, với trường hợp phun hydro lambda 1.5 Do có hydro phun vào làm giới hạn cháy nghèo tăng lên, lượng nhiên liệu lúc so với trường hợp không phun hydro nên BSEC thấp Tuy nhiên đến giới hạn cháy nghèo dẫn đến hậu thời gian cháy kéo dài lửa làm giảm hiệu suất nhiệt động Ở trường hợp động sử dụng hỗn hợp giàu hydro, hydro có giới hạn cháy nghèo lớn nên điểm thấp BSEC nằm vùng lambda cao, từ kết cho thấy giới hạn cháy nghèo cho động sử dụng hỗn hợp giàu hydro nằm khoảng lambda 1.5 73 Hình 4.7 Suất tiêu thụ lượng (MJ/kW.h) hai trường hợp phun (W) không phun hydro (W/O) 4.3 Đánh giá phát thải động phun xăng xe máy sử dụng nhiên liệu giàu hydro Hình 4.8 cho thấy biến thiên hàm lượng HC theo lambda, nguồn tạo HC chủ yếu từ trình cháy không hoàn toàn từ khe kẽ buồng cháy, kết cho thấy hàm lượng HC động xăng tăng nhanh so với động sử dụng hỗn hợp giàu hydro lambda tăng, kết cho thấy nhờ đặc tính cháy giới hạn cháy nghèo cao hydro nên động sử dụng hỗn hợp có trình cháy hoàn thiện nhờ HC thấp 74 Hình 4.8 So sánh hàm lượng phát thải HC theo lambda Hình 4.9 biểu thị kết hàm lượng NOX theo , kết cho thấy NOX đạt giá trị cao vùng = 1,13 cho trường hợp lambda = 1,2 trường hợp lại sau giảm dần hai phía Kết hàm lượng NOX phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ cháy hàm lượng ôxi dư buồng cháy, vùng lambda = 1,0 – 1,13 có nhiệt độ cháy cao nhiên lượng ô xi dư thấp NOX thấp, tăng dần lambda nhiệt độ cháy giảm dần nhiên lượng ô xi dư lại tăng kết NOX tăng, điểm đạt lớn vùng gần với lambda =1,13 phía hỗn hợp nghèo Kết so sánh cho thấy hàm lượng NOX động sử dụng hỗn hợp giàu hydro tăng cao so với động sử dụng xăng, kết động sử dụng hỗn hợp giàu hydro có tốc độ cháy tốc độ tỏa nhiệt lớn dẫn đến nhiệt độ cháy lớn kết NOX tăng, Tuy nhiên cho động sử dụng hỗn hợp giàu hydro làm việc vùng hỗn hợp nghèo 1.4 đến 1.7 NOX thấp nhiều so với động xăng nguyên bản.vì lúc lượng ô xi thừa nhiệt độ làm việc động không cao không đủ điều kiện tạo thành khí NOX 75 Hình 4.9 So sánh hàm lượng phát thải NOX theo lambda Qua kết thực nghiệm cho thấy phát thải CO thể hình 4.10 Kết cho thấy lambda tăng CO khí thải giảm giá trị thấp lambda 1,25 đến 1,4 Kết lambda thấp ôxy bị thiếu nên phản ứng cacbon ôxy không trở thành CO2 Khi lambda tăng, tức lượng ôxy hỗn hợp tăng CO giảm xuống Tại vùng lambda xấp xỉ 1, lý thuyết thừa ôxy có lượng nhỏ CO Lý buồng cháy có vùng cục có lambda nhỏ Tại trình cháy thiếu ôxy Tại vùng lambda cao, lượng CO lượng nhỏ Điều vùng sát vách có nhiệt độ thấp nên màng lửa lan tràn tới bị dập tắt gọi hiệu ứng sát vách Do đó, CO không ôxy hóa tiếp thành CO2 76 Hình 4.10 So sánh hàm lượng phát thải CO theo lambda 77 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN CHUNG Từ kết thực nghiệm so sánh đánh giá kết cháy nghèo động sử dụng hỗn hợp giàu hydro động xăng thí nghiệm vùng tải trung bình có tốc độ 4500 5300 vg/ph với áp suất có ích trung bình 1,7 2,5 bar, kết tóm tắt sau: - Do nhiên liệu hydro có đặc tính cháy nhanh nhiệt trị cao xăng, nên tốc độ cháy tốc độ tỏa nhiệt động sử dụng hỗn hợp giàu hydro cao động xăng, nhờ hiệu suất nhiệt động sử dụng nhiên liệu giàu hydro cao động xăng - Nhờ đặc tính cháy kiệt giới hạn cháy nghèo lớn nên động sử dụng hỗn hợp giàu hydro có suất tiêu hao lượng thấp động xăng giới hạn cháy nghèo vào khoảng 1.5 - Kết khí thải cho thấy, HC thấp so sánh với động xăng, nhiên NOX tăng cao Nếu cho động sử dụng hỗn hợp giàu hydro làm việc vùng hỗn hợp nghèo NOX thấp nhiều so với động xăng nguyên HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết nghiên cứu đề tài đánh giá hiệu sử dụng nhiên liệu giàu hydro cho động xăng lắp xe máy hai chế độ tốc độ tải khác nhau, nhiên chưa đánh giá hiệu sử dụng vùng tải tốc độ khác Do công việc cần phải xây dựng đồ làm việc động (engine map) sử dụng nhiên liệu giàu hydro vùng tải thấp trung bình để đánh giá cách toàn diện vấn đề ứng dụng nhiên liệu giàu hydro cho động xăng 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jan Kašpar, Paolo Fornasiero, Neal Hickey Automotive catalytic converters: current status and some perspectives, Catalysis Today 77 (2003) 419–449 [2] B.P.Pundir Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering IIT Kanpur [3] Pham Minh Tuan Khí thải động ô nhiễm môi trường NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2006 [4] Robert Bosc Emission Control, Technical instruction, Postfach 30 02 20,D70442 Stuttgart [5] Pham Minh Tuan Asessment of impacts of gasohol E5 and E10 on performance and exhaust emissions of in-usedmotorcycle and car in VietNam, Hanoi University of Technology, 15th Asia Pacific Automotive Engineering Conference [6] PGS.TS Nguyễn Lê Ninh Bài giảng ôtô môi trường, 2010 [7] Maher A.R Sadiq Al-Baghdadi , Haroun A.K Shahad Al-Janabi A prediction study of a spark ignition supercharged hydrogen engine Energy Conversion and Management 44 (2003) 3143–3150 [8] Ghazi A Karim Hydrogen as a spark ignition engine fuel International Journal of Hydrogen Energy 28 (2003) 569 – 577 [9] J D Naber and d L Siebers Hydrogen combustion under diesel engine conditions Int J Hydrogen energy, vol 23, no 5, pp 363-371, 1998 [10] Hailin Li, Ghazi A Karim Knock in spark ignition hydrogen engines International Journal of Hydrogen Energy 29 (2004) 859 – 865 [11] Pham Ngoc Anh Nghiên cứu tận dụng nhiệt khí thải tạo nhiên liệu giàu hydro làm giảm độc hại cho động Diesel Luận văn thạc sỹ, 2009 79 [12] Erol Kahraman Analysis of a hydrogen fueled internal combustion engine Thesis (Master)-İzmir Institute of Technology, Energy Engineering, İzmir, 2005 [13] Chetan Pate Hydrogen Fueled I.C Engine, Roll No:-10105143 [14] College of the Desert Hydrogen Fuel Cell Engines and Related Technologies, Module 1: Hydrogen used internal cobustion engines." Energy Technology Training Center, Palm Desert, CA, USA 2001 [15] International Energy Agency (IEA) Hydrogen production and storage Rue de la Fédération, 75739 Paris Cedex 15 [16] D.L Trimm Coke formation and minimisation during steam reforming reactions Catalysis Today 37 (1997) p233-238 [17] Angeliki A Lemonidou, Iacovos A Vasalos Carbon dioxide reforming of methane over wt.% Ni/CaO-Al2O3 catalyst Applied Catalysis A: General 228 (2002) p227–235 [18] Niculae Negurescu Performance comparison between hydrogen and gasoline fuelled spark ignition engine Thermal science, Year 2011, Vol 15, No 4, pp 1155-1164 [19] Changwei Ji, Shuofeng Wang Combustion and emissions performance of a hybrid hydrogen - gasoline engine at idle and lean conditions Int J of Hydrogen Energy, Vol 35, pp 346-355, 2010 [20] Changwei Ji, et al Effect of spark timing on the performance of a hybrid hydrogen - gasoline engine at lean conditions Int J of Hydrogen Energy, Vol 35, pp 2203-2212, 2010 [21] Changwei Ji, Shuofeng Wang Experimental study on combustion and emissions performance of a hybrid hydrogen - gasoline engine at lean burn limits Int J of Hydrogen Energy, Vol 35, pp 1453-1462, 2010 [22] Shuofeng Wang, et al Starting a spark-ignited engine with the gasoline hydrogen mixture Int J of Hydrogen Energy, Vol 36, pp 4461-4468, 2011 80 [23] Changwei Ji, et al Combustion and emissions characteristics of a hybrid hydrogen-gasoline engine under various loads and lean conditions Int J of Hydrogen Energy, Vol 35, pp 5714-5722, 2010 [24] Changwei Ji, Shuofeng Wang Effect of hydrogen addition on lean burn performance of a spark-ignited gasoline engine at 800 rpm and low loads Fuel, Vol 90, pp 1301-1304, 2011 [25] Shuofeng Wang, et al Effects of hydrogen addition and cylinder cutoff on combustion and emissions performance of a spark-ignited gasoline engine under a low operating condition Energy, Vol 35, pp 4754-4760, 2010 [26] Changwei Ji, Shuofeng Wang Experimental Study on Combustion and Emissions Characteristics of a Spark Ignition Engine Fueled with GasolineHydrogen Blends Energy & Fuels, Vol 23, pp 2930-2936, 2009 [27] Changwei Ji, Shuofeng Wang Effect of Hydrogen Addition on Idle Performance of a Spark-Ignited Gasoline Engine at Lean Conditions with a Fixed Spark Advance Energy & Fuels, Vol 23, pp 4385-4394, 2009 [28] Changwei Ji, et al Performance of a hybrid hydrogen - gasoline engine under various operating conditions Applied Energy, 2011 (in press) [29] Changwei Ji, Shuofeng Wang Effect of hydrogen addition on combustion and emissions performance of a spark ignition gasoline engine at lean conditions Int J of Hydrogen Energy, Vol 34, pp 7823-7834, 2009 [30] M.Sc Karagoz Y Effect of hydrogen and oxygen gas mixture addtion emissions and performance of an SI engine International journal of hydrogen energy [31] F Yüksel, M.A Ceviz Thermal balance of a four stroke SI engine operating onhydrogen as a supplementary fuel Energy 28 (2003)1069–1080 [32] Z Dulger, K.R Ozcelik Fuel economy improvement by on board electrolytic hydrogen production Int J of Hydrogen Energy, Vol 25, pp 895-897, 2000 81 [33] Nguyen The Lương, Hoang Dinh Long Nghiên cứu biến đổi nhiệt hoá nhiên liệu với khí thải tạo nhiên liệu hydro để giảm phát thải động xăng Tạp chí khoa học công nghệ 2008 [34] Steven W.J Sylvestre (2007) A numerical study of an autothermal reformer for the production of hydrogen from iso-octane Queen’s University, Kingston, Ontario, Canada [35] S A Zhdanok, G M Vasil’ev,V A Vasetskii, and A V Khavets Used of plasma reforming of fuel for reduction of the toxicity of diesel engine Journal of Engineering Physics and Thermophysics, Vol 78, No 1, 2005 [36] AVL 733S manual AVL List, Graz, Austria [37] AVL CEB II manual AVL List, Graz, Austria [38] PIAGGIO LIBERTY 150cc 3V.ie Engine Piaggio Viet Nam, 2014 [39] AVL 620 Indiset Measuring Configuration AVL List, Graz, Austria [40] MotoHawk Control Solutions ECM-0565-128-0704 engine control module Datasheet 36371, Woodward, PO Box 1519, Fort Collins CO, USA [41]Nguyễn Tất Tiến Nguyên lý động đốt NXB Giáo dục, Hà Nội 2003 82 ... pháp nghiên cứu 16 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG XE MÁY 17 1.1 Tổng quan trình cháy động xăng 17 1.1.1 Quá trình cháy động. .. liệu cho dòng động Việt Nam Đề tài Nghiên cứu trình cháy khí thải động phun xăng xe máy sử dụng hỗn hợp giàu hydro” nhằm đánh giá chất lượng trình cháy khí thải chế độ làm việc động đồng thời... lượng trình cháy động phun xăng xe máy sử dụng nhiên liệu giàu hydro 71 4.3 Đánh giá phát thải động phun xăng xe máy sử dụng nhiên liệu giàu hydro 74 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG