5. Phương pháp nghiên cứu:
3.4.2.Đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu diesel pha cồn tới phát thải động cơ
3.4.2.1. Thành phần CO
Bảng 3.3. Kết quả đo phát thải COở áp suất phun 400 bar
Tốc độ động cơ
(vòng/phút) Diesel ED5 ED10
1400 2248.82 1366.55 1598.19 1600 2236.22 1664.98 1827.44 1800 1875.23 1616.34 1689.73 2000 1628.71 1459.02 1500.21 2200 1578.33 1446.9 1458.15 2400 1317.44 1283.56 1326.49
Thành phần CO của 3 mẫu nhiên liệu thửnghiệm phụthuộc vào áp suất phun nhiên liệu và tốc độcủa động cơ. Mẫu nhiên liệu diesel có thành phần CO cao hơn so với 2 mẫu nhiên liệu diesel pha cồnởcác chế độthửnghiệm.
Thành phần CO của mẫu nhiên liệu ED5 và ED10 là tương đương nhau ởcác chế độthửnghiệm.
Hình 3.15. Thành phần COở áp suất phun 400 bar
Hình 3.15 cho thấy giảm khá rõ lượng khí thải CO khi sử dụng nhiên liệu ED5 và ED10, đặc biệt là mẫu ED5 ở chế độ tốc độ thấp. Trong ethanol có khoảng 34% oxy, do đó các mẫu nhiên liệu ED có thể tăng cường đốt cháy hoàn toàn và sạch làm giảm CO trung bình từ 23% với ED5 và 12% với ED10 ở chế độ thử tương ứng so với mẫu nhiên liệu diesel thông thường.
3.4.2.2. Thành phần CO2
Bảng 3.4. Kết quả đo phát thải CO2ở áp suất phun 400 bar
Tốc độ động cơ
(vòng/phút) Diesel ED5 ED10
1400 79649.6 70337.19 73166.77 1600 78385.59 70129.15 71972.59 1800 73912.25 67955.05 69991.34 2000 71802.61 64530.5 67922.47 2200 70497.76 65245.63 66021.27 2400 69712.19 64779.36 67280.57
Tương tự CO, thành phần CO2 của 3 mẫu nhiên liệu thử nghiệm phụ thuộc vào áp suất phun nhiên liệu và tốc độ của động cơ. Mẫu nhiên liệu diesel có thành phầnCO2 cao hơn so với 2 mẫu nhiên liệu diesel pha cồn nhưng sựtrên lệch rõ hơn khi tăng áp suất phun nhiên liệu từ400 bar lên 800 bar. Thành phần CO2 của mẫu nhiên liệu ED10 cao hơn ED5ởcác chế độthửnghiệm.
Kết quảthửnghiệm cũng cho thấy khi tăng áp suất phun nhiên liệu thì thành phần CO2 của 3 mẫu nhiên liệu thử nghiệm giảm đáng kể, nhất là khi tăng tốc độ động cơ.
3.4.2.3. Thành phần NOx
Bảng 3.5. Kết quả đo phát thải NOx ở áp suất phun 400 bar
Hình 3.18. Thành phần NOx ở áp suất phun 400 bar
Ở áp suất phun 400bar, thành phần NOx của 3 mẫu nhiên liệu thử nghiệm tương đương nhau. Khi tăng áp suất phun lên 600bar và 800bar, thành phần NOx của 3 mẫu nhiên liệu đều tăng nhưng mẫu nhiên liệu diesel tăng ít hơn so với mẫu nhiên liệu ED5và ED10 (Hình 3.19).
Tốc độ động cơ
(vòng/phút) Diesel ED5 ED10
1400 1564.76 1695.27 1604.32 1600 1330.92 1418.64 1378.52 1800 1228.15 1317.76 1288.23 2000 1109.94 1233.72 1177.51 2200 1048.248 1084.5 1063.07 2400 980.12 974.78 975.51
Hình 3.19. So sánh thành phần NOx ở tốc độ động cơ 1400 vòng/phút
Thành phần NOx trong khí thải tăng lên cùng với tăng áp suất phun và trong đó mẫu nhiên liệu ED5 là cao nhất. Đó là do nhiệt độ khí cháy khi tăng áp suất phun, kết hợp với lượng oxy cao hơn khi tăng lượng ethanol trong hỗn hợp. Sự giảm đáng kể độ mờ khói khi tăng áp suất phun như trong hình 12 cũng b ởi lý do trên.
3.4.2.4. Thành phần HC
Bảng 3.6. Kết quả đo phát thải HC ở áp suất phun 400 bar
Tốc độ động cơ
(vòng/phút) Diesel ED5 ED10
1400 234.84 178.72 211.55 1600 165.73 124.01 160.26 1800 132.09 101.55 122.39 2000 111.64 87.26 101.15 2200 115.33 91.18 103.42 2400 128.55 109.31 114.51
Thành phần HCở3 mẫu nhiên liệu thửnghiệm trênh lệch không đáng kểkhi thửnghiệmởcùng một chế độ. HC không phụthuộc nhiều vào lượng cồn trong hỗn hợp mà chỉphụthuộc vào tốc độ động cơ(Hình 3.20). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.20. Thành phần HC ở áp suất phun 400 bar
Tương tựCO, khi áp suất phun tăng lên 600bar, HC giảm rõ rệt, nhưng với áp suất phun cao hơn lượng khí thải này là gần như không đổi.
Hình 3.21. Thành phần HC ở áp suất phun từ 400 đến 800 bar
Phát thải HC không giống như những nghiên cứu trước đó là tăng khi sử dụng nhiên liệu ED, ở đây HC giảm đến 21,7% với mẫu nhiên liệu ED5 và 8,5%
với mẫu ED10. Sự giảm này có thể được giải thích bằng lượng oxy cao hơn của nhiên liệu ED so với nhiên liệu diesel.
3.4.2.5. Thành phần soot
Bảng 3.7. Kết quả đo tỷ lệ soot ở áp suất phun 400 bar
Hình 3.22. Thành phần soot ở áp suất phun 400 bar
Thành phần soot của nhiên liệu diesel cao hơn so với nhiên liệu diesel pha cồnở tất cảcác chế độ thửnghiệm còn thành phần soot của mẫu nhiên liệu ED5 và ED10 có thể coi là tương đương nhau trong các chế độ thửnghiệm, chúng đều tăng khi tăng tốc độ động cơ.
Kết quảthửnghiệm cũng cho thấykhi tăng áp suất phun nhiên liệu từ400 bar
Tốc độ động cơ
(vòng/phút) Diesel ED5 ED10
1400 54.5 30.57 31.75 1600 61.5 43.26 45.93 1800 60.24 48.9 50.72 2000 62.77 56.03 58.21 2200 69.43 61.04 66.52 2400 72.43 66.83 68.37
lên 800 bar thì thành phần soot trong cả3 mẫu nhiên liệu thửnghiệm đều giảm đáng kể.