CO, NOx,và HC trong khớ thải của động cơ xăng
Ở động cơ diesel, nồng độ CO cú trong khớ thải thường nhỏ hơn so với ở động cơ xăng, thường khụng quỏ 0,1ữ 0,2 %, và được tạo ra trong màng lửa nguội hoặc do sự phõn hủy CO2 ở nhiệt độ cao. Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh chỏy rớt và giản nở nú được tiếp tục oxy húa trở thành CO2 vỡ trong khớ thải luụn cú thừa oxy.
Như vậy ụ nhiễm mụi trường do CO trong khớ thải là vấn đề cần quan tõm chủ yếu đối với động cơ phỏt hỏa cưỡng bức. Ngược lại, ụ nhiễm do chất thải dạng hạt lại là vấn đề bức xỳc đối với động cơ diesel.
2.2.4. CƠ CHẾ HèNH THÀNH BỒ HểNG
Trong thành phần của bồ húng cú thể bao gồm : carbon, dầu bụi trơn, nhiờn liệu chưa chỏy hoặc chỏy khụng hoàn tồn, những phần tử chất rắn như sunfat, lưu huỳnh, canxi, photpho, v.v.
Thành phần hạt bồ húng cũn phụ thuộc vào tớnh chất nhiờn liệu, hàm lượng lưu huỳnh trong nhiờn liệu, đặc điểm của quỏ trỡnh chỏy, tỡnh trạng kỹ thuật của động cơ, v.v.
Quỏ trỡnh chỏy khuếch tỏn trong động cơ diesel rất thuận lợi cho việc hỡnh thành bồ húng. Quỏ trỡnh chỏy của hạt nhiờn liệu lỏng trong khi chỳng dịch chuyển trong buồng đốt cũng như sự tập trung cục bộ hơi nhiờn liệu ở những vựng cú nhiệt độ cao là nguyờn nhõn chớnh sản sinh bồ húng.
Quỏ trỡnh hỡnh thành bồ húng bắt đầu từ bộ phận nhiờn liệu cú chứa từ 12 22 nguyờn tử cacbon và kết thỳc với những hạt tụ cầu tiờu biểu cú đường kớnh khoảng vài trăm nanomet kết tụ từ cỏc hạt cú kớch thước 20 30 nm chứa khoảng 105 106 nguyờn tử C. Cỏc nghiờn cứu cơ bản về quỏ trỡnh hỡnh thành bồ húng trong cỏc ngọn lửa và trong buồng đốt của động cơ diesel được đề cập nhiều trong cỏc tài liệu gần đõy với 5 cơ chế hỡnh thành hạt bồ húng điển hỡnh :
- Polime hoỏ qua acetylen và poliacetylen.
- Khởi tạo cỏc hydrocacbon thơm đa vũng (HAP) - Ngưng tụ cỏc graphit hoỏ cỏc cấu trỳc HAP.
- Tạo hạt qua tỏc nhõn ion hoỏ và hợp thành cỏc phần tử nặng.
- Tạo hạt qua cỏc tỏc nhõn trung tớnh và phỏt triển bề mặt hợp thành cỏc thành phần nặng.
Hiện nay người ta thường mụ tả sự hỡnh thành bồ húng qua 4 giai đoạn được túm tắt trờn cỏc H. 2-10.
Một cỏch tổng quỏt cú thể núi hạt bồ húng được hỡnh thành do sự liờn kết của nhiều hạt sơ cấp hỡnh cầu thành khối hoặc chuỗi. Mỗi hạt bồ húng cú thể chứa đến 4000 hạt hỡnh cầu sơ cấp. Cỏc hạt sơ cấp cú đường kớnh từ 10 80 nm và đại bộ phận hạt nằm trong khoảng 15 30 nm, đường kớnh trung bỡnh của cỏc hạt bồ húng nằm trong khoảng 100 150 nm, cú khi lờn đến 500 1000 nm.
Nhiên liệu + Khơng khí
Tạo nhân Phân hủy nhiệt
Phát triển bề mặt các hạt cơ bản Axetylen Các hạt bồ hĩng ban đầu Oxy hĩa Oxy hĩa Phát triển các hạt bồ hĩng ban đầu Hợp dính Chuỗi bồ hĩng thể tích tụ Cụm bồ hĩng hình cầu thể đơn Oxy hĩa Các hạt bồ gĩng