3.2.2.1. Khí thải Hydrocarbon (HC)
Kết quả về khí thải HC được trình bày ở bảng 3-7 và hình 3-12. Nồng độ HC trong khí thải thay đổi theo các chế độ tải. Nồng độ HC trong khí thải giảm khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp nhiên liệu từ 0 đến 15% tương ứng với chế độ tải 20, 40%.
Ngược lại nồng độ HC trong khí thải tăng khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp từ 15 đến 20% tương ứng với chế độ tải 20, 40, 60, 100%. Cũng theo hình 3-14, nồng độ HC trong khí thải tăng khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp nhiên liệu từ 0 đến 10% và từ 15 đến 20% tương ứng với chế độ tải 60%. Nhìn chung lượng khí thải HC khơng thay đổi khi tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp từ 10 đến 15% tương ứng với chế độ tải 40, 80, 100% và lượng khí thải giảm tương ứng với chế độ tải 20, 60%. Bởi vì thành phần oxy cĩ chứa trong hỗn hợp nhiên liệu cĩ thể phát huy tốt hiệu quả đốt cháy cụ thể M10, M15 giảm 16,67%, 29,27%. Ngược lại khi tăng tỷ lệ dầu dừa lên 20% lượng khí thải HC tăng, cụ thể M20 tăng 16,67% so với M0, điều này cĩ thể giải thích do nhiệt trị giảm hơn so với M10.
Bảng 3-7: Khí thải HC và CO của động cơ diesel
HC, ppm CO, % Load % M0 M10 M15 M20 M0 M10 M15 M20 20,00 3,00 2,00 1,75 2,25 0,01 0,01 0,00 0,01 40,00 1,00 0,50 0,50 1,50 0,00 0,01 0,01 0,01 60,00 0,50 1,00 0,50 1,75 0,02 0,01 0,01 0,02 80,00 0,50 0,50 0,50 0,25 0,23 0,15 0,14 0,17 100,00 1,00 1,00 1,00 1,25 0,42 0,32 0,38 0,31 Giá trị trung bình 1,20 1,00 0,85 1,40 0,14 0,10 0,11 0,10 So sánh % -16,67 -29,17 16,67 -26,47 -20,59 -23,53
Hình 3-12: Hàm lượng khí thải HC của động cơ ở các chế độ tải và MNL khác nhau
3.2.2.2. Khí thải Carbon Monoxide (CO)
Bảng 3-7 và hình 3-13 trình bày kết quả về khí thải carbon monoxide (CO) khi động cơ chạy với các chế độ tải khác nhau. Ở các chế độ tải 20, 40 và 60%, sự thay đổi thành phần CO là khơng đáng kể khi động cơ chạy với các loại nhiên liệu khác nhau. Ở chế độ 100% tải, sự thay đổi thành phần CO trong khí thải động cơ giảm rõ rệt từ M0 đến M10 và từ M15 đến M20, ngược lại khi tăng tỷ lệ dầu dừa từ M10 đến M15 thì nồng độ CO tăng. Tương tự với chế độ tải 80%, sự thay đổi thành phần CO trong khí thải cao nhất tại mẫu M0 và M20. Nhìn chung, lượng khí thải thay đổi khơng đáng kể khi pha trộn hỗn hợp dầu diesel – dầu dừa và chất phụ gia. Sự hình thành của nồng độ CO là do tỷ lệ khơng khí/nhiên liệu. Hàm lượng oxy trong nhiên liệu sẽ giúp hịa trộn và đốt cháy tốt hơn, tỷ lệ khơng khí/nhiên liệu tăng do đĩ nồng độ CO giảm, cụ thể như M10, M15, M20 giảm 26,47%, 20,59%, 23,53% so với M0.
Hình 3-13: Khí thải CO của động cơ ở các chế độ tải và MNL khác nhau
3.2.2.3. Khí thải Nitrogen Oxide (NOx)
Kết quả nồng độ NOx của động cơ ứng với các chế độ tải khác nhau được trình bày ở bảng 3-8 và đồ thị hình 3-14. Theo đồ thị này, nồng độ NOx giảm khi động cơ chạy từ M0 đến M15 với các chế độ tải, riêng chế độ tải 100% thì nồng độ NOx tăng tương ứng với tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp nhiên liệu từ 10 đến 20%. Khi ta tăng chế độ tải từ 60 đến 100%, nồng độ NOx trong khí thải tăng nhanh tương ứng với tăng dầu
dừa từ M15 đến M20. Nhìn chung nồng độ khí thải NOx giảm hơn so với M0, cụ thể M15 giảm nhiều nhất 21,63% kế đến M10 giảm 21,33% và M20 giảm 17,84%. Điều này cĩ thể giải thích khi tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp quá trình cháy trở nên tốt hơn, nhưng nhiệt trị giảm dẫn đến nhiệt độ buồng đốt giảm (Texh giảm theo bảng 3-9).
Bảng 3-8: So sánh phát thải NOx và K của động cơ diesel
NOx, ppm K,% Load % M0 M10 M15 M20 M0 M10 M15 M20 20,00 338,50 258,00 262,50 198,50 1,00 1,00 0,75 1,00 40,00 417,00 309,50 307,75 287,25 2,00 1,25 1,00 1,00 60,00 450,00 363,25 341,00 437,50 3,00 3,25 4,75 2,75 80,00 379,00 320,50 298,00 352,00 6,35 4,33 5,83 3,13 100,00 291,00 224,25 260,50 265,75 22,60 11,50 5,58 10,23 Giá trị trung bình 375,10 295,10 293,95 308,20 6,99 4,27 3,58 3,62 So sánh % -21,33 -21,63 -17,84 -38,97 -48,76 -48,18
Hình 3-14: Khí thải NOx của động cơ ở các chế độ tải và MNL khác nhau
3.2.2.4. Độ mờ khĩi (K)
Dựa vào các thơng số bảng 3-8 và hình 3-15 chúng tơi nhận thấy rằng độ mờ khĩi giảm khi tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp vì thành phần dầu dừa cĩ thể hịa tan tốt trong hỗn hợp nhiên liệu dẫn đến quá trình cháy trễ ngắn hơn, cụ thể M15 giảm đến 48,76%, tiếp theo M20 giảm 48,18% và M10 giảm 38,97%.
Hình 3-15: Độ mờ khĩi của động cơ ở các chế độ tải và MNL khác nhau
3.2.2.5. Carbon Dioxide (CO2)
Dựa vào các thơng số trong bảng 3-9 và hình 3-16 chúng tơi nhận thấy nồng độ khí thải CO2 giảm mạnh khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp nhiên liệu từ 0 đến 15%, riêng chế độ tải 100% thì nồng độ CO2 tăng khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp nhiên liệu từ 10 đến 20%. Nồng độ CO2 giảm khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa từ 15 lên 20% tương ứng với chế độ tải 20 và 40%. Tương tự khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong hỗn hợp nhiên liệu từ 15 lên 20% tương ứng với chế độ tải 60 lên 80% nồng độ CO2 trong khí thải cĩ khuynh hướng tăng lên. Như vậy đối với M10, M15, M20 lượng khí CO2 giảm so với dầu diesel là 24,62%, 22,57%, 14,56%.
Bảng 3-9: So sánh khí thải CO2 và nhiệt độ khí thải (0C) của động cơ diesel
CO2, % T exh, 0C Load % M0 M10 M15 M20 M0 M10 M15 M20 20,00 2,00 1,53 1,55 1,20 291,99 288,77 286,47 287,67 40,00 2,60 1,90 1,95 1,78 354,72 350,90 350,91 352,74 60,00 3,50 2,63 2,58 3,58 462,09 451,70 454,80 453,34 80,00 4,40 3,50 3,23 4,00 559,88 554,31 554,98 554,84 100,00 4,60 3,33 3,93 4,05 567,10 567,72 567,90 563,77 Giá trị trung bình 3,42 2,58 2,65 2,92 447,16 442,68 443,01 442,47 So sánh % -24,62 -22,57 -14,56 -1,00 -0,93 -1,05
Hình 3-16: Khí thải CO2 của động cơ ở các chế độ tải và MNL khác nhau
3.2.2.6. Nhiệt độ khí thải
Kết quả nhiệt độ khí thải động cơ ứng với các chế độ tải và các loại nhiên liệu khác nhau được thể hiện qua các số liệu trong bảng 3-9 và đồ thị 3-17. Theo đồ thị ta thấy nhiệt độ khí thải giảm khi ta tăng chế độ tải. Nhiệt độ khí thải khơng thay đổi nhiều trong một chế độ tải khi ta tăng tỷ lệ dầu dừa trong thành phần hỗn hợp nhiên liệu từ 10 đến 20%. Như vậy, khi chúng tơi tăng tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu thì nhiệt độ khí thải giảm so với dầu diesel, cụ thể M10 giảm 1%, kế đến M15 giảm 0,93% cuối cùng M20 giảm 1,05%.
3.2.2.7. Tổng các chỉ tiêu mơi trường thử nghiệm so với dầu diesel
Nĩi chung, việc pha trộn hỗn hợp nhiên liệu dầu diesel – dầu dừa và chất phụ gia thử nghiệm trên động cơ diesel làm giảm lượng khí thải đáng kể. Theo bảng 3-10 và hình 3-18 hàm lượng khí thải giảm so với dầu diesel, riêng khí thải HC tại M20 tăng so với dầu diesel. Xu hướng giảm và tăng lượng khí thải đã được giải thích ở phần trên do tính chất của hỗn hợp nhiên liệu dầu diesel – dầu dừa và chất phụ gia.
Bảng 3-10: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu mơi trường thử nghiệm so với dầu diesel
% dầu dừa HC CO NOx K CO2 T exh
M0 0 0 0 0 0 0 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
M10 -16,67 -26,47 -21,33 -38,97 -24,62 -1 M15 -29,17 -20,59 -21,63 -48,76 -22,57 -0,93 M20 16,67 -23,53 -17,84 -48,18 -14,56 -1,05
Hình 3-18: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu mơi trường thử nghiệm so với dầu diesel