D. Cảm biến ỏp suất tuyệt đối trờn đường ống nạp (MAP Manifold Absolute Pressure sensor)
f. Chất thải gõy hiệu ứng nhà kớnh Cỏcbonđiụxit (CO2)
5.2.3.2. Động cơ Diesel
Đặc điểm của động cơ diesel là hỗn hợp bờn trong nờn hệ số dư khụng khớ λ, so với động cơ xăng, nằm trong một giới hạn rất rộng, cụ thể là từ 1,2ữ10 từ toàn tải đến khụng tảị Chớnh vỡ giới hạn λ rộng nờn điều chỉnh tải bằng phương phỏp điều chỉnh λ, cũn gọi là điều chỉnh chất. Do đú, khỏc với điều chỉnh lượng ở động cơ xăng trờn đường nạp khụng cú tiết lưụ
Hỡnh 5.5. Đặc tớnh cỏc thành phần độc hại của động cơ diesel theo λ
Trờn hỡnh 5.5 trỡnh bày đặc tớnh của cỏc thành phần độc hại chủ yếu trong động cơ diesel phun trực tiếp theo hệ số dư lượng khụng khớ λ. Sau đõy ta sẽ khảo sỏt những đặc tớnh nàỵ
ạ Mụnụxitcacbon (CO)
Trong khớ thải của động cơ diesel, tuy λ>1 và khỏ lớn (thừa ụ-xy) nhưng vẫn cú thành phần CO măc dự khỏ nhỏ là do vẫn cú những vựng với λ<1 (thiếu ụ-xy). Khi λ tăng, ban đầu CO giảm do nồng độ ụ-xy tăng và đạt cực tiểu tại λ ≈2. Tiếp tục tăng λ, CO tăng do tỷ lệ tỏi hợp của CO với ụ-xy trong quỏ trỡnh gión nở giảm đi nờn lượng CO cũn lại trong khớ thải tăng lờn.
b. Hyđrụcỏcbon (HC)
Do λ lớn nờn HC trong động cơ diesel so với động cơ xăng cũng nhỏ hơn. Khi λ tăng, nhiệt độ chỏy giảm nờn phần nhiờn liệu khụng chỏy được HC sẽ tăng lờn. Đối với phương phỏp hỗn hợp màng, do hiệu ứng sỏt vỏch ảnh hưởng mạnh nờn HC lớn hơn so với trường hợp hỗn hợp thể tớch. Nếu tổ chức xoỏy lốc và hoà trộn tốt trong quỏ trỡnh hỡnh thành hỗn hợp, thành phần HC sẽ giảm.
c. ễxitNitơ (NOx)
Khi λ tăng, nhiệt độ chỏy giảm nờn thành phần NOx giảm so với động cơ xăng thỡ động cơ diesel cú NOx thấp hơn. Tuy nhiờn thành phần NO2 trong NOx lại cao hơn chiếm tới 5ữ15% trong khi tỷ lệ này của động cơ xăng là 2 ữ10%.
Phương phỏp hỡnh thành khớ hỗn hợp cú ảnh hưởng lớn đến hỡnh thành NOx. Đối với buồng chỏy ngăn cỏch, quỏ trỡnh chỏy diễn ra ở buồng chỏy phụ (hạn chế khụng khớ) rất thiếu ụ-xy nờn mặc dự nhiệt độ lớn nhưng NOx vẫn nhỏ. Khi chỏy ở buồng chỏy chớnh mặc dự λ rất lớn ụ-xy nhiều nhưng nhiệt độ quỏ trỡnh chỏy khụng lớn nờn NOx cũng nhỏ. Tổng hợp lại, NOx của động cơ buồng chỏy ngăn cỏch chỉ bằng khoảng 1/2 so với ở động cơ buồng chỏy thống nhất.
ThS.Tr ng M nh Hựng
Theo định nghĩa của tổ chức bảo vệ mụi trường bang Ca-li-phooc-nia thỡ PM là những thực thể (trừ nước) của khớ thải sau khi được hoà trộn với khụng khớ (làm loóng) đạt nhiệt độ nhỏ hơn 51,70 C và được tỏch ra bằng một bộ lọc qui định.
Với định nghĩa như vậy, PM gồm cỏc hạt rắn và cỏc chất lỏng bỏm theọ Cỏc hạt rắn gồm: cac-bon tự do và tro cũn gọi là bồ húng (soot), cỏc chất phụ gia dầu bụi trơn, cỏc hạt và vảy trúc do mài mũn… Chất lỏng bỏm theo gồm cỏc thành phần trong nhiờn liệu và dầu bụi trơn.
Cỏc hạt (PM) cú kớch thước từ 0,01ữ1àm. Phần lớn hạt cú kớch thước <0,3àm nờn rất dễ bị hớt vào và gõy tổn thương cho đường hụ hấp và phổi
PM của động cơ diesel cao hơn nhiều so với của động cơ xăng. PM phụ thuộc rất nhiều vào chế độ làm việc của động cơ và phương phỏp hỡnh thành khớ hỗn hợp. Thụng thường, trong PM của động cơ diesel chứa:
- 40% dầu bụi trơn. - 31% bồ húng
- 14% cỏc muối sunfat ngậm nước
- 7% nhiờn liệu diesel và 8% cỏc loại khỏc cũn lại
Trờn hỡnh 5-5 nờu rừ, khi λ nhỏ, nhiệt độ chỏy lớn nờn nhiờn liệu phõn huỷ nhiều thành bồ húng. Với λ tăng, nhiệt độ chỏy giảm nờn tỷ lệ nhiờn liệu bị phõn huỷ giảm. Từ λ=3 trở đi, PM hầu như khụng đổị
ẹ Hợp chất chứa lưu huỳnh
Trong khớ thải cỏc chất cú chứa lưu huỳnh là do trong nhiờn liệu cũn một lượng tạp chất lưu huỳnh cũn lại khi chưng cất dầu mỏ. Lưu huỳnh khi chỏy sẽ tạo thành SO2 sẽ kết hợp với hơi nước (cũng tạo thành trong quỏ trỡnh chỏy nhiờn liệu) tạo thành axit yếu H2SO3 gõy ăn mũn cỏc chi tiết và mưa axit và tạo ra PM thụng qua cỏc muối cú gốc sunfat. Trước năm 1996, ở Chõu Âu quy định giới hạn hàm lượng lưu huỳnh trong nhiờn liệu tớnh theo khối lượng [SO2] < 0,2%. Sau năm 1996 giới hạn này càng ngặt nghốo hơn. Giới hạn hiện tại đối với xăng là 0,1% và trong tương lai gần là 0,01% cũn đối với nhiờn liệu diesel là 0,15%. Hiện nay, ở nước ta vẫn dựng nhiờn liệu diesel cú tới 0,5 ữ 1% lưu huỳnh.