CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM49 4.1. Đánh giá phát thải chất ô nhiễm
4.1.3. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu30 và xăng RON 92
4.1.3.1. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu30 và xăng RON 92 30%bg
Hình 4. 13. So sánh CO và NOx của xăng RON 92, Bu30 ở mức 30% bướm ga Hình 4.13 và 4.14 thể hiện so sánh thành phần các chất trong khí thải động cơ sử dụng các loại nhiên liệu Bu30, RON 92 ở chế độ 30% bướm ga. Ở chế độ này động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 có lượng phát thải CO giảm đáng kể so với khi sử
[ppm]
[v/phút]
% ]
dụng nhiên liệu xăng RON 92. Chênh lệch cực đại lượng CO sinh ra động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 và động cơ sử dụng xăng RON 92 lên đến 89%. Lượng phát thải CO2 của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 có phần thấp hơn so với sử dụng nhiên liệu xăng RON 92 ở chế độ tải nhỏ và ở chế độ tài trung bình thì lượng phát thải CO2 của động cơ sử dụng hai loại nhiên liệu gần như xấp sỉ nhau, còn ở chế độ tải cao phát sinh CO2 có phần cao so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Ta thấy lượng Oxy cần để đốt cháy xăng RON 92 sẽ nhiều hơn so với xăng hỗn hợp. Với số vòng quay thấp thì hỗn hợp nhiên liệu sẽ có hệ số dư lượng không khí cao mà hàm lượng C trong hỗn hợp nhiên liệu thấp hơn so với RON 92 nên lượng CO2 sinh ra sẽ thấp hơn. Khi số vòng quay càng tăng hỗn hợp giàu dần dẫn đến hệ số dư lượng không khí càng giảm khi đó xăng hỗn hợp cháy tốt hơn nên hàm lượng CO2 sẽ cao hơn, ngoài ra xăng RON 92 cháy không hết ở nhiệt độ cao xảy ra phản ứng C+CO2=>CO nên ta thấy hàm lượng CO2 giảm.
Hình 4. 14. So sánh CO2 và HC của xăng RON 92, Bu30 ở mức 30% bướm ga Lượng phát thải HC của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 thấp hơn nhiều so với động cơ sử dụng xăng RON 92, ở số vòng quay từ 1250 vòng/phút- 2250 vòng/ phút và ở số vòng quay từ 3250 vòng/ phút- 4500 vòng /phút thì sai lệch cực đại lượng phát thải HC của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 và động cơ sử dụng xăng RON 92 là 43%. Điều này cho thấy quá trình cháy diễn ra triệt để hơn do nồng độ Oxy trong nhiên liệu Bu30 cao hơn nhiều so với xăng. Tuy nhiên NOx của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 vẫn cao hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Nhìn vào
[ppm]
[v/phút]
% ]
đồ thị ta có thể thấy ở số vòng quay từ 1000 vòng/ phút- 1250 vòng/ phút và từ 2500 vòng/ phút – 4500 vòng/ phút lượng phát thải NOx của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 lớn hơn nhiều so với động cơ sử dụng nhiên liệu xăng RON 92, sai lệch cực đại lên tới 67%. Điều này là do nồng độ Oxy trong hỗn hợp nhiên liệu Bu10 cao cùng với nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình cháy của động cơ tạo điều kiện thuận lợi để Nitơ trong không khí nạp vào xylanh phản ứng với Oxy để tạo ra NOx phát thải ra môi trường.
4.1.3.2. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu30 và xăng RON 92 50%bg
Hình 4. 15. So sánh CO và NOx của xăng RON 92, Bu30 ở mức 50% bướm ga
Hình 4. 16. So sánh CO2 và HC của xăng RON 92, Bu30 ở mức 50% bướm ga
[ppm]
[v/phút]
% ]
[ppm]
[v/phút]
% ]
Hình 4.15 và 4.16 thể hiện so sánh thành phần các chất trong khí thải động cơ sử dụng các loại nhiên liệu Bu30, RON 92 ở chế độ 50% bướm ga. Ở chế độ này động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 có lượng phát thải CO giảm đáng kể so với khi sử dụng nhiên liệu xăng RON 92.Ở số vòng quay từ 1250 vòng/ph-3250 vòng/phút lượng CO động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 sinh ra không sai khác nhiều so với động cơ sử dụng xăng RON 92, tuy nhiên ở chế độ từ 3500 vòng/ phút- 4500 vòng/
phút, chênh lệch lượng phát thải CO từ động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 với lượng CO từ động cơ sử dụng xăng RON 92 lên tới 89%. Tuy nhiên NOx của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 có phần cao hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Nhìn vào đồ thị ta có thể thấy ở số vòng quay từ 1250 vòng/ phút-2500 vòng /phút thì chênh lệch phát thải NOx của hai loại nhiên liệu không nhiều, tuy nhiên ở số vòng quay từ 2750 vòng/phút- 3000 vòng/phút và 3500 vòng/ phút – 4500 vòng / phút thì chênh lệch cực đại nồng độ NOx sinh ra từ động cơ sử dụng xăng và động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 sinh ra ở vào khoảng 68 %.
Lượng phát thải CO2 của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 thấp hơn so với sử dụng nhiên liệu xăng RON 92, sai lệch cực đại lượng phát thải CO2 của hai loại nhiên liệu ở vào khoảng 15% tại số vòng quay 1500 vòng/ phút-3250 vòng/phút. Ở số vòng quay từ 1000 vòng/ phút- 2000 vòng/ phút chênh lệch cưc đại giữa lượng phát thải HC của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 và động cơ sử dụng xăng RON 92 là 61%, từ 2000 vòng/ phút- 4500vòng / phút thì sai lượng phát thải HC của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 tăng lên nhưng vẫn chỉ xấp xỉ so với lượng phát thải HC mà động cơ sử dụng nhiên liệu xăng RON 92 phát thải.
4.1.3.3. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu30 và xăng RON 92 70%bg
Hình 4. 17. So sánh CO và NOx của xăng RON 92, Bu30 ở mức 70% bướm ga
[ppm]
[v/phút]
% ]
Hình 4.17 và 4.18 thể hiện so sánh thành phần các chất trong khí thải động cơ sử dụng các loại nhiên liệu Bu30, RON 92 ở chế độ 70% bướm ga. Ở chế độ này động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 có lượng phát thải CO đặc biệt giảm so với khi sử dụng nhiên liệu xăng RON 92.Điều này được thể hiện ở số vòng quay từ 1000 vòng/ph-3000 vòng/phút sai lệch cực đại lượng CO động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 và động cơ sử dụng xăng RON 92 lên tới 98%, ở chế độ từ 3250 vòng/ phút- 3500 vòng/ phút, lượng phát thải CO từ động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 có tăng lên vẫn thấp so với lượng CO từ động cơ sử dụng xăng RON 92 phát thải, và ở số vòng quay từ 3750 vòng/phút- 4500 vòng/phút thì sai lệch cực đại lượng phải thải CO của hai loại nhiên liệu lên tới 74%. Tuy nhiên NOx của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 ở chế độ này cao hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Nhìn vào đồ thị ta có thể thấy ở số vòng quay từ 1000 vòng/ phút-3000 vòng /phút thì nồng độ NOx
sinh ra từ động cơ sử dụng xăng chỉ bằng khoảng 22% so với mức NOx mà động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu30 sinh ra và ở chế độ số vòng quay 3250 vòng/phút- 3500 vòng / phút, thì lượng NOx sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu RON 92 và nhiên liệu Bu20 có phần xấp xỉ nhau, sai lệch lớn nhất ở số vòng quay 3750 vòng/ phút-4500 vòng/ phút là 60%.
Ở số vòng quay từ 1250 vòng/ phút- 3000 vòng /phút thì động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 cho ra lượng phát thải CO2 thấp hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92, tuy nhiên ở số chế độ số vòng quay lớn thì động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 có lượng phát thải cao hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92.
Hình 4. 18. So sánh CO2 và HC của xăng RON 92, Bu30 ở mức 70% bướm ga
[ppm]
[v/phút]
% ]
Lượng phát thải HC của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 lúc này vẫn thấp hơn nhiều so với động cơ sử dụng xăng. Ở số vòng quay từ 1000 vòng/ phút- 2750 vòng / phút sai lệch cực đại lượng phát thải sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 với lượng phát thải HC sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu xăng RON 92 vào khoảng 47%. Ở chế độ số vòng quay cao hơn từ 3000 vòng/ phút- 3750 vòng/ phút thì quá trình cháy diễn ra triệt để hơn ở cả động cơ sử dụng xăng RON 92 và động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30, lượng phát thải HC từ động cơ sử dụng hai loại nhiên liệu Bu30 và RON 92 tương đương nhau. Ở số vòng quay từ 4000 vòng/ phút- 4500 vòng/ phút thì lượng phát thải HC từ động cơ sử dụng nhiên liệu Bu30 lại tăng lên cao hơn lượng phát thải HC từ động cơ sử dụng nhiên liệu xăng RON 92.