- PME: Mêthyl este của dầu dừa hay dầu hạt caụ Bên cạnh ựó còn có mêthyl este từ mỡ nhưng chỉ có những sản phẩm hoàn toàn từ dầu thực vật
2.4.2.đặc ựiểm ựộng cơ diesel sử dụng nhiên liệu thay thế
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.4.2.đặc ựiểm ựộng cơ diesel sử dụng nhiên liệu thay thế
động cơ sử dụng nhiên liệu thay thế như dầu thực vật là ựộng cơ diesel có buồng cháy xoáy lốc, dầu thực vật có thể pha trộn với nhiên liệu diesel theo các tỷ lệ khác nhau khi sử dụng trên ựộng cơ.
Các kết quả nghiên cứu và thực nghiệm cho thấy: với hiệu suất nhiệt như nhau, công suất ựộng cơ phụ thuộc vào nhiệt trị thể tắch của các loại nhiên liệu khác nhaụ Việc ựịnh lượng phun nhiên liệu trong một chu kỳ ựược thực hiện theo thể tắch nhờ thiết bị phun, với dầu Jatropha thấp hơn 10% so với nhiệt trị của nhiên liệu diesel. Khi lượng phun không ựổi, công suất ựộng cơ giảm theo lượng giảm nhiệt trị. Nếu tăng năng suất cung cấp của bơm nhiên liệu thì có thể giữ công suất như hoạt ựộng với nhiên liệu diesel, như vậy sẽ tăng chi phắ nhiên liệụ Tuy nhiên nếu sử dụng hỗn hợp nhiên liệu là dầu Jatropha thì do tỷ trọng dầu Jatropha lại cao hơn dầu diesel hóa thạch khoảng 10 % cho nên với lượng phun (theo thể tắch) như nhau thì công suất ựộng cơ thay ựổi không ựáng kể.
Kết cấu của buồng cháy xoáy lốc ựược chỉ ra trên hình 2-8.
Hình 2-8. Kết cấu buồng cháy xoáy lốc
1- vòi phun; 2- ựế giữ nhiệt; 3- nắp xilanh; 4- pittông; 5- bugi sấy A- buồng cháy xoáy lốc; B- ống phun khắ; C- buồng cháy chắnh.
để tạo ra hỗn hợp nhiên liệu - không khắ ựồng ựều cần phải tạo ra chuyển ựộng xoáy lốc không khắ nén trong buồng cháỵ điều ựó ựảm bảo cháy hoàn toàn nhiên liệu trong ựộng cơ có ựường kắnh xilanh không lớn khi áp suất phun thấp và hệ số dư lượng không khắ nhỏ. Buồng cháy xoáy lốc có dạng hình cầu hay hình trụ bố trắ trên nắp xilanh 3. Buồng cháy chắnh nằm giữa nắp xilanh và ựỉnh pittông 4 (chủ yếu nằm trên ựỉnh pittông). Lỗ nối hướng tiếp tuyến với ựường tròn buồng cháy xoáy lốc. Trong quá trình nén, không khắ bị dồn nén từ buồng cháy chắnh qua lỗ thông vào buồng cháy xoáy lốc và tạo vận ựộng xoáy lốc ở ựó. Tia nhiên liệu ựược vòi phun 1 phun vào thể tắch buồng cháy xoáy lốc. Chất lượng phun cần thiết ựạt ựược khi áp suất phun vào khoảng 9- 12MPạ Sau giai ựoạn phun, dòng khắ xoáy lốc tạo thành một vòng quay, do ựó phần nhiên liệu phun vào ựược hòa trộn ựều với không khắ.
Khi cháy nhiên liệu, áp suất trong buồng xoáy lốc tăng lên. Hỗn hợp sản phẩm cháy, phần không khắ chưa kịp sử dụng và phần nhiên liệu chưa cháy ựược phun qua ựường thông vào buồng cháy chắnh, tại ựây hỗn hợp tiếp tục ựược hòa trộn và cháy hoàn toàn. Hòa trộn trong buồng cháy xoáy lốc tốt hơn, ựảm bảo cháy nhiên liệu không có khói khi hệ số dư lượng không khắ α= 1,3ọ1,4.
Bộ phận quan trọng nhất của buồng cháy xoáy lốc là ựế giữ nhiệt 2 ựược chế tạo bằng thép chịu nhiệt, ựế này ựược lắp phắa dưới buồng cháy xoáy lốc. đế 2 có bố trắ lỗ thông và ựược lắp có khe hở với nắp xilanh, khe hở này chứa khắ nhờ vậy giảm ựược tổn thất nhiệt cho nước làm mát. Khi ựộng cơ làm việc, ựế 2 ựóng vai trò thiết bị thu hồi nhiệt. đế 2 ựược sấy nóng do cháy nhiên liệu và do lưu thông khắ cháy từ buồng cháy xoáy lốc qua buồng cháy chắnh, do ựó nó sẽ sấy nóng không khắ khi lưu thông từ buồng cháy chắnh vào buồng cháy xoáy lốc trong quá trình nén. Nhờ vậy ựiều kiện bốc cháy nhiên liệu ựược tốt hơn.
động cơ có buồng cháy xoáy lốc ựược ựặc trưng bởi áp suất cực ựại của chu trình. Nhiệt ựộ ựế 2 ựảm bảo cho sự làm việc ổn ựịnh của ựộng cơ trong khoảng tải rộng và ựộng cơ ắt nhạy cảm với chất lượng nhiên liệụ
Với ựộng cơ diesel có buồng ựốt không phân chia không thể sử dụng dầu thực vật tinh khiết làm nhiên liệụ Trong quá trình làm việc lâu dài sẽ nhanh dẫn ựến sự hoá cốc và kẹt vòng găng. điều ựó hạn chế hoạt ựộng của các ựộng cơ và nhanh dẫn ựến hư hỏng. Nếu trộn lẫn khoảng 5% dầu thực vật vào nhiên liệu diesel thì tất cả các loại ựộng cơ ựều hoạt ựộng tốt.
Trên hình hình 2-9 là dạng buồng ựốt phân chia và không phân chia dùng trong ựộng cơ diesel sử dụng dầu thực vật và Biodiessel.
Trong khi các ựộng cơ có buồng ựốt phân chia sử dụng dầu thực vật không có những yêu cầu thay ựổi lớn về kết cấu thì các ựộng cơ buồng ựốt trực tiếp lại cần thay ựổi rất nhiềụ
Hình 2-9. Các dạng buồng ựốt ựược sử dụng với nhiên liệu thay thế là dầu thực vật và Biodiessel
Vắ dụ ở ựộng cơ Elsbett buồng ựốt dạng bán cầu ựược ựặt ở giữa ựáy piston. Rãnh nạp khắ có dạng ựặc biệt tạo ra một dòng xoáy không khắ rất mạnh, từ ựó dẫn ựến sự phân lớp khắ nạp mạnh và dẫn ựến sự cháy phân cấp. để tránh bó cứng vòng găng do cốc hoá, piston ựược phân cách làm hai phần, nhờ ựó giảm dòng nhiệt ở vùng rãnh vòng găng. Ngoài ra dòng khắ xoáy gần vách trong buồng ựốt còn tạo ra một vùng ỘlạnhỢ giữa piston và vùng khắ cháỵ Trong trường hợp khi ựộng cơ sử dụng dầu mỡ thực vật, trứớc hết nhiên liệu cần ựược hoá lỏng và sau ựó hâm nóng ựể phun. Trên ựộng cơ, kết cấu một hệ thống nhiên liệu thứ hai sử dụng dầu diesel phục vụ ựộng cơ hoạt ựộng ở chế ựộ khởi ựộng và ngắt tảị Nhờ có hoạt ựộng kép như vậy mà các quá trình khởi ựộng, hâm nóng ựộng cơ và thời gian hâm nóng mỡ ựược thực hiện cũng như tránh ựược các nhược ựiểm và hiện tượng kẹt kim phun.