v. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
2.2.3 Mô hình tính toán phát thải HC của động cơ
Quá trình hình thành phát thải HC trong động cơ đốt trong đã được các nhà nghiên cứu quan tâm từ lâu như Yildirim và cộng sự [61]; Yu và cộng sự [62]. Có
41
nhiều nhà nghiên cứu với nhiều lý thuyết khác nhau về sự hình thành HC đã được đề cập, tuy nhiên hiện tại sự hình thành phát thải HC trong động cơ đốt trong với các cơ chế sau được hầu hết các nhà nghiên cứu chấp nhận, đó là:
- Sự nén HC vào các khe hẹp (trong quá trình nén) và sự thoát của HC ra khỏi các khe hẹp ở hành trình giãn nở và thải.
- Sự hấp thụ và giải phóng của nhiên liệu trong màng dầu bôi trơn và trong lớp cáu cặn trên thành buồng cháy.
- Sự đốt cháy không hoàn toàn của hỗn hợp nhiên liệu và không khí do điều kiện cháy không thuận lợi, đặc biệt trong giai đoạn khởi động lạnh tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu không khí rất đậm.
Với động cơ tạo hỗn hợp đồng nhất (động cơ xăng), trong toàn bộ quá trình làm việc, cả 3 cơ chế trên đều đóng vai trò quan trọng [61]. Tuy nhiên, trong giai đoạn khởi động lạnh thì khác, nhân tố chính ảnh hưởng đến mức độ tạo HC là do sự cháy không hoàn toàn hỗn hợp không khí nhiên liệu, do ở giai đoạn này nhiệt độ động cơ còn thấp, hỗn hợp đậm và không đồng nhất, điều kiện cháy kém làm một lượng lớn HC được phát thải trong giai đoạn này. Như vậy, trong giai đoạn khởi động lạnh, cơ chế hình thành HC có thể được chia thành 3 giai đoạn sau:
1) Trước tiên, phần HC thoát khỏi sự cháy sẽ hoà trộn với khí đã cháy trong xylanh ở thời kỳ giãn nở.
2) Số HC này sau đó bị ô xi hóa một phần trong xylanh.
3) HC còn lại trong xylanh được thải ra cửa thải và bị ô xi hóa tiếp một phần trước khi ra đường ống thải cùng khí thải.
Tóm lại, sau khi HC được hình thành trong quá trình cháy thông thường, một phần HC có thể được ôxy hoá trong quá trình giãn nở và quá trình thải, một phần HC lưu lại trong xylanh cùng với khí sót, một phần HC được ôxy hoá tiếp tại cửa thải và phần còn lại được thải ra ngoài. Sau đây sẽ mô tả chi tiết cơ chế tạo thành HC trong giai đoạn khởi động lạnh của động cơ.