Động cơ sử dụng gas theo phương pháp hòa trộn trước, không có buồng cháy
phụ.
Hình 3.14 Động cơ sử dụng gas theo phương pháp hòa trộn trước.
Kết cấu động cơ gas sử dụng phương pháp hòa trộn trươc rất giống với động cơ xăng dùng chế hòa khí. Nhiên liệu được hòa trộn bằng bộ trộn, đạt tỉ lệ hòa khí thích hợp trước khi được hút và trong xilanh. Hỗn hợp khí-gas được đốt cháy nhờ tia lửa điện từ bugi.
Hình 3.15 Đặc tính của động cơ xăng và động cơ biogas.
1: Công suất, 2: Momen, 3: Mức tiêu hao nhiên liệu Đường nét liền: xăng, Đường chấm gạch: Biogas.
- Cùng một động cơ nhưng khi chạy với những nhiên liệu khác nhau thì cho ra các đường đặc tính khác nhau:
o Công suất của động cơ khi dùng xăng luôn cao hơn khi dùng biogas.
o Momen của động cơ dùng xăng luôn cao hơn momen động cơ khi dùng biogas
o Mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ khi dùng xăng cũng cao hơn so với khi dùng biogas.
Động cơ nhiên liệu kép Diesel-gas:
Đối với động cơ Diesel-gas, tỉ số nén của động cơ này khá cao; bằng với tỉ số nén của động cơ diesel. Lượng hỗn hợp gas-không khí khi vào xilanh được hình thành trước sau khi qua bộ trộn; hỗn hợp này rất nghèo. Do đó, không thể tự cháy kích nổ ở tỉ số nén cao. Sau đó, một lượng nhiên liệu diesel được phun vào trong xilanh và tự bốc cháy. Lượng nhiên liệu này bốc cháy, mồi cho quá trình cháy chính của gas. Động cơ sử dụng phương pháp này chỉ dùng được với khí gas có thành phần mêtan cao. Riêng đối với biogas thì không thể sử dụng được vì lượng CO2 có trong biogas cao vượt mức cho phép.
Động cơ gas sử dụng theo phương pháp hòa trộn trước, có buồng cháy phụ
Hình 3.17 Động cơ gas sử dụng phương pháp hòa trộn trước, buồng cháy phụ.
Động cơ gas loại này có sử dụng phương pháp hòa trộn trước là bộ trộn. Tuy nhiên, để điều khiển được quá trình cháy tốt hơn, người ta hình thành hỗn hợp nghèo trước khi đưa vào buồng cháy; sau đó, một lượng nhiên liệu (xăng) được phun vào buồng cháy phụ, làm mồi cho quá trình cháy chính của hỗn hợp gas.
Động cơ sử dụng gas theo phương pháp hòa trộn sau
Đối với những động cơ sử dụng phương pháp hòa trộn sau, gas được phun với áp suất cao trực tiếp vào buồng cháy hoặc phun trên đường ống nạp. Khi phun với áp suất cao, gas ở áp suất cao chưa kịp hóa hơi, giãn nỡ. Do đó, nhất thiết phải có hệ thống nhiên liệu thứ 2 làm nhiệm vụ mồi cho quá trình cháy chính của gas. Hệ thống nhiên liệu phụ này, có thể là xăng hoặc diesel, tạo ra một nhiệt độ ban đầu khá lớn, giúp khí gas hóa hơi, giãn nở và dễ dàng bắt lửa, bốc cháy.
Động cơ Gas-Diesel
Hình 3.18 Động cơ gas – diesel.
Đối với động cơ này, trước tiên gas được nén với áp suất cao (khoảng 350 bar) và được phun vào cuối kỳ nén của động cơ. Sau đó, một lượng nhỏ diesel, được phun vào trong xilanh cùng với gas. Lượng diesel này sẽ bốc cháy trước, bắt đầu cho quá trình cháy chính của gas. Như vậy với cách phun như trên, lượng gas được đốt cháy hòan toàn, mang lại hiệu suất nhiệt rất cao, tăng công suất động cơ.