- Phương pháp so sánh ñồ ng ñẳ ng
2.2.2. Ảnh hưởng của trạng thái kỹ thuật ñến thành phần hóa học và năng
lượng hàm chứa trong dòng khí thải
2.2.2.1.Tính chất hàm chứa thông tin của dòng khí thải
ðây là kết quả trực tiếp của quá trình biến ñổi năng lượng nên dòng khí thải cần ñược ñặc biệt chú ý theo hai khía cạnh tương tác lẫn nhau sau ñây:
Năng lượng hàm chứa trong khí thải là một phần của năng lượng ñưa vào
ñộng cơ mà không ñược biến ñổi thành năng lượng cơ học, do ñó phần năng lượng này ñối với ñộng cơ không tăng áp sẽ là năng lượng hao tổn trong cân bằng năng lượng của ñộng cơ. Ngược lại ñối với ñộng cơ tăng áp bằng turbin khí thải thì năng lượng hàm chứa trong khí thải lại ñóng vai trò quyết ñịnh cho tính kinh tế của cả ñộng cơ.
Khía cạnh thứ 2 là thành phần hoá học của dòng khí thải, từ các thành phần của khí thải có thể thiết lập các thông tin về chất lượng của quá trình cháy. ðể xác
ñịnh các thành phần khí thải có thể kểñến hàng loạt các phương pháp, tuỳ theo các
ñiều kiện xác ñịnh mà mỗi phương pháp sẽ cho kết quảñủ chính xác. Tuy nhiên tất cả các phương pháp này ñều có chi phí thí nghiệm và thiết bị quá lớn nên ñến thời
ñiểm hiện tại vẫn chưa ñược ứng dụng ñể ño liên tục thành phần khí thải trong khuôn khổ một thiết bị giám sát hoạt ñộng của ñộng cơ diesel.
Nghiên cứu năng lượng dòng khí thải dựa trên việc xác ñịnh nhiệt ñộ khí thải sau xi lanh, cũng như trước và sau turbin tăng áp và một phần xác ñịnh cả áp suất
khí thải. Nhiệt lượng khí thải cũng như entanpi của khí thải ñược xác ñịnh theo cân bằng năng lượng của ñộng cơ. Phương pháp này có lợi thế hơn phương pháp xác
ñịnh thành phần khí thải ở chỗ nó phù hợp với việc giám sát liên tục hoạt ñộng của
ñộng cơ và cho phép ñánh giá từng xi lanh riêng biệt và ñánh giá chung cảñộng cơ.
2.2.2.2.Các thông sốảnh hưởng ñến thành phần hoá học và năng lượng hàm chứa trong dòng khí thải
Quá trình tạo thành hỗn hợp và quá trình cháy ñược thiết lập một cách hài hòa giữa các tiêu chí: công suất hữu ích cao, chi phí nhiên liệu nhỏ và thân thiện với môi trường.
ðối với các ñộng cơ diesel hiện ñại tăng áp bằng turbin khí thải có một quan hệ rất chặt chẽ giữa quá trình làm việc với nhiệt ñộ khí thải phụ thuộc vào số vòng quay của ñộng cơ. Theo ñó, ñối với ñộng cơ diesel 4 kỳ, tốc ñộ quay trung bình với công suất 100 - 200kW có giá trị nhiệt ñộ khí thải cực ñại (ñầy tải) trung bình là 4500C [52].
Mọi sự thay ñổi về mức năng lượng và thành phần của khí thải do nguyên lý làm việc, do kết cấu hoặc do ñiểm tải trọng của một ñộng cơ ñều là kết quả ảnh hưởng của tất cả các yếu tố dẫn ñến làm sai lệch quá trình tạo thành hỗn hợp và quá trình cháy. Các sai lệch hoặc ảnh hưởng nhiễu có thể xuất hiện chỉ tác ñộng gián tiếp ñến dòng khí thải thông qua quá trình tạo thành hỗn hợp và quá trình cháy. Hình 2.6 giới thiệu tổng hợp về các yếu tốảnh hưởng chủ yếu ñến nhiệt ñộ và thành phần khí thải.
Trước hết là những thay ñổi tạo bởi ñiểm làm việc tức thời của ñộng cơ, khi
ñó sẽ có hàng loạt các thông số trong hệ thống phun nhiên liệu bị thay ñổi. Ví dụ, thời ñiểm bắt ñầu cung cấp và bắt ñầu phun, lượng phun và thời gian phun, các thông số này ảnh hưởng ñến quá trình tạo thành hỗn hợp và quá trình cháy, do ñó làm thay ñổi thời gian cháy trễ, thời ñiểm bắt ñầu bốc cháy và vận tốc cháy, diễn biến quá trình cháy và áp suất cháy cực ñại, mức nhiệt ñộ, lượng phát thải ñộc hại và các thông số khác.
Hình 2.6. Các yếu tốảnh hưởng ñến nhiệt ñộ và thành phần dòng khí thải Chất lượng khí nạp - Áp suất - Nhiệt ñộ - Lượng khí sót ðiểm làm việc - Số vòng quay