13 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤ TÔ
13.2.3 3.4.1.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ hydrocacbure thơm
Các hydrocacbure thơm có chỉ số octane nghiên cứu RON > 100 và chỉ số octane động cơ MON thường lớn hơn 90. Do đó thêm thành phần
hydrocacbure thơm vào nhiên liệu là một biện pháp làm tăng tính chống kích nổ của nhiên liệu hiện đại.
Hiện nay người ta có khuynh hướng gia tăng hàm lượng các chất hydrocacbure thơm trong nhiên liệu nhằm phổ biến nhiên liệu không chì. Theo tiêu chuẩn Cộng Đồng Châu Âu, hàm lượng benzene trong nhiên liệu phải thấp hơn 5%.
Hình 3.6: Ảnh hưởng của tỷ số không khí/nhiên liệu đến NOx
Các hydrocacbure thơm có tỷ số C/H cao hơn do đó khối lượng riêng lớn hơn. Do nhiệt lượng toả ra đối với một đơn vị thể tích cao hơn nên nhiệt độ cháy của hỗn hợp tăng làm tăng NOx. Hình 3-6 cho thấy ví dụ trên động cơ có tốc độ 1500 vòng/ph ở chế độ tải trung bình sự thày đổỉ NOx theo tỷ số không khí/nhiên liệu đối với alkylat không thơm và đối với nhiên liệu super thơm. Chúng ta thấy ở vị trí phát ô nhiễm cực đại, alkylat làm giảm nồng độ ô nhiễm khoảng 20%.
Mức độ phát sinh CO ít bị ảnh hưởng bởi hàm lượng hydrocacbure thơm. Tuy nhiên, cac hydrocacbure thơm có cấu tạo ổn định hơn parafine nên có động học phản ứng cháy chậm hơn. Do đó, trong cùng điều kiện cháy, sự phát sinh hydrocacbure thơm hơn sẽ cao hơn. Khi chuyển từ nhiên liệu super thơm sang alkylat, mức độ phát sinh CmHn giảm đi 16% (hình3-7).
Hình 3-7: Ảnh hưởng của tỷ số không khí/nhiên liệu đến nồng độ CmHn trong khí xả.
Mặt khác, các chất thơm trong nhiên liệu giữ một vai trò phát sinh các hydrocacbure thơm đa nhân HAP, phenol và aldehit thơm mà những chất này tăng theo các chất thơm còn formandehit thì giảm. Sự phụ thuộc của HAP vào tỷ lệ các chất thơm trong nhiên liệu thay đổi một mặt theo HAP xem xét và mặt khác theo dạng chất thơm trong nhiên liệu: benzene ít ảnh hưởng đến HAP hình thành, HAP nhẹ (đến 4 nhân) gia tăng tuyến tính theo tỷ lệ các chất thơm trong nhiên liệu, những HAP nặng hơn (đến 5 nhân) (hình 3-8) không chịu ảnh hưởng bởi tỷ lệ này. HAP đã có mặt trong nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến mức độ phát sinh HAP trong khí xả.
Hình 3-8: Ảnh hưởng của thành phần nhiên liệu thơm đến mức độ phát sinh HAP