5. Phương pháp nghiên cứu
3.5.2. Các thành phần phát thải
Sự thay đổi của ba thành phần phát thải chính bao gồm NOx, CO và HC theo
các giá trị của λ và các loại nhiên liệu sử dụng được trình bày trên hình 3.20÷3.22.
Hình 3.20 thể hiện sự thay đổi của thành phần NOx trong khí thải động cơ, có thể
thấy NOx có xu hướng tăng khi tăng tỷ lệ khí HHO trong hỗn hợp.
Điều này có thể được giải thích thông qua diễn biến nhiệt độ trong xylanh (hình
3.16). Ta thấy, giá trị nhiệt độ lớn nhất (TZmax) tăng khi bổ sung khí HHO, trong khi
51
Tại λ=1,4, NOx tăng lần lượt 148%, 404% và 719% khi lưu lượng HHO cung cấp là
2, 4 và 6 lít/ phút.
Khi hỗn hợp đậm, phát thải CO tăng khi bổ sung HHO do quá trình cháy quá ngắn, và tỷ lệ ôxy trong hỗn hợp nhỏ, thời gian cháy giảm, khả năng thực hiện phản
ứng ôxy hóa CO tạo thành CO2 và hơi nước kém.
Tuy nhiên, tại hỗn hợp nhạt, tốc độ cháy giảm, hỗn hợp có đủ ôxy, vì vậy CO có chiều hướng giảm. Trung bình, khi λ < 1,2, CO tăng 4,6%, 11% và 23,5%; khi λ ≥ 1,2, CO giảm 1,74%, 1,97% và 0,93% so với trường hợp sử dụng xăng ứng với ba lưu lượng khí HHO cung cấp. Trung bình HC giảm 0,51%, 3,49% và 10,06% lưu lượng khí HHO lần lượt là 2, 4 và 6 lít/phút.
Hình 3.20. Phát thải NOx tại các giá trị λ và lưu lượng khí HHO
52
Hình 3.22. Phát thải HC tại các giá trị λ và lưu lượng khí HHO
Nếu muốn giữ nguyên công suất động cơ khi khí HHO bổ sung, có thể điều chỉnh giảm lượng xăng cung cấp trên mỗi chu trình. Tiến hành mô phỏng đông cơ khi có khí HHO bổ sung với lưu lượng 2, 4 và 6 lít/phút. Công suất giữ tại 1,97 kW, tốc độ động cơ 3000 vòng/phút.
Kết quả mô phỏng cho thấy, suất tiêu hao nhiên liệu giảm lần lượt 13%, 16% và 19%, sự thay đổi của hiệu suất nhiệt cũng như các thành phần phát thải được thể hiện trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Sự thay đổi của các thành phần phát thải, suất tiêu hao nhiên liệu và hiệu suất nhiệt chỉ thị khi giữ công suất động cơ không đổi
Lưu lượng HHO NOx CO HC Nhiên liệu Hiệu suất
2 lít/phút +277% -95% -43% -13% +14%
4 lít/phút +322% -99% -49% -16% +18%
6 lít/phút +372% -99% -57% -19% +23%