CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM49 4.1. Đánh giá phát thải chất ô nhiễm
4.1.2. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu20 và xăng RON 92
4.1.2.1. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu20 và xăng RON 92 30%bg
Hình 4. 7. So sánh CO và NOx của xăng RON 92, Bu20 ở mức 30% bướm ga Hình 4.7 và 4.8 thể hiện so sánh thành phần các chất trong khí thải động cơ sử dụng các loại nhiên liệu Bu20, RON 92 ở chế độ 30% bướm ga. Ở chế độ này động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 có lượng phát thải CO giảm đáng kể so với khi sử dụng nhiên liệu xăng RON 92.Ở số vòng quay từ 1000 vòng/ph-3000 vòng/phút lượng CO động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 sinh ra không sai khác nhiều so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Ở số vòng quay càng lớn thì sự chênh lệch càng rõ rệt, ở chế độ số vòng quay từ 3000 vòng/phút- 4500 vòng/phút chênh lệch phát thải CO giữa hai loại nhiên liệu lên đến 79%. Ngoài ra lượng phát thải CO của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 ở chế độ này cũng thấp hơn so với lượng phát thải CO của động cơ sử dụng Bu10. Lượng phát thải CO2 của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 có phần thấp hơn so với sử dụng nhiên liệu xăng RON 92 ở chế độ tải nhỏ và tài trung bình, 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
[ppm]
[v/phút]
% ]
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. 8. So sánh CO2 và HC của xăng RON 92, Bu20 ở mức 30% bướm ga Lượng phát thải HC của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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 3750 vòng/ phút- 4500 vòng /phút thì lượng phát thải HC của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu10 chỉ bằng 58 % lượng phát thải HC do động cơ sử dụng xăng RON 92 sinh ra. Điều này cho thấy quá trình cháy diễn ra triệt để hơn do nồng độ Oxy trong nhiên liệu Bu20 cao hơn nhiều so với xăng. Tuy nhiên NOx của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 vẫn cao hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Nhìn vào đồ thị ta có thể thấy ở số vòng quay từ 3500 vòng/ phút-4250 vòng /phút thì nồng độ NOx sinh ra từ động cơ sử dụng xăng chỉ bằng 35% so với mức NOx mà động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu10 sinh ra. Điều này là do nồng độ Oxy trong hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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.
[ppm]
[v/phút]
% ]
4.1.2.2. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu20 và xăng RON 92 50%bg
Hình 4. 9. So sánh CO và NOx của xăng RON 92, Bu20 ở mức 50% bướm ga
Hình 4. 10. So sánh CO2 và HC của xăng RON 92, Bu20 ở mức 50% bướm ga Hình 4.9 và 4.10 thể hiện so sánh thành phần các chất trong khí thải động cơ sử dụng các loại nhiên liệu Bu20, RON 92 ở chế độ 50% bướm ga. Ở chế độ này động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 có lượng phát thải CO giảm đáng kể so với khi sử dụng nhiên liệu xăng RON 92.Ở số vòng quay từ 1000 vòng/ph-3250 vòng/phút lượng CO động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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, lượng phát thải CO từ động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 chỉ bằng 16%
[ppm]
[v/phút]
% ]
[ppm]
[v/phút]
% ]
so với lượng CO từ động cơ sử dụng xăng RON 92 phát thải. Qua đó có thể thấy lượng CO sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 thấp hơn lượng CO sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu Bu10 ở chế độ 50% bướm ga. Tuy nhiên NOx của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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 1000 vòng/ phút-3000 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 Bu20 sinh ra ở vào khoảng 27 % và ở chế độ số vòng quay 3500 vòng/phút- 4500 vòng / phút, thì chênh lệch cực đại giữa lượng NOx sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu RON 92 và động cơ sử dụng nhiên liệu Bu10 vào khoảng 67%.
Lượng phát thải CO2 của động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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 12% 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 Bu20 và động cơ sử dụng xăng RON 92 là 57%, từ 2000 vòng/ phút- 4500vòng / phút thì sai lượng phát thải HC của động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 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.
4.1.2.3. So sánh ô nhiễm hỗn hợp nhiên liệu Bu20 và xăng RON 92 70%bg
Hình 4. 11. So sánh CO và NOx của xăng RON 92, Bu20 ở mức 70% bướm ga
[ppm]
[v/phút]
% ]
Hình 4. 12. So sánh CO2 và HC của xăng RON 92, Bu20 ở mức 70% bướm ga Hình 4.11 và 4.12 thể hiện so sánh thành phần các chất trong khí thải động cơ sử dụng các loại nhiên liệu Bu20, RON 92 ở chế độ 70% bướm ga. Ở chế độ này động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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 1750 vòng/ph-3000 vòng/phút sai lệch cực đại lượng CO động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 và động cơ sử dụng xăng RON 92 lên tới 95%, ở chế độ từ 3250 vòng/ phút- 3500 vòng/ phút, lượng phát thải CO từ động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bu20 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 90%. 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 Bu20 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 chế độ 70% bướm ga thì động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 vẫn cho ra lượng phát thải CO2 cao 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 Bu20 có lượng phát thải có phần thấp hơn so với động cơ sử dụng xăng RON 92. Khi bướm ga ở 70% thì độ mở bướm ga quá lớn nên khi số vòng quay thấp thì hỗn hợp nhiên liệu quá loãng nên quá trình cháy
[ppm]
[v/phút]
% ]
diễn ra khó khăn hơn và nhiệt độ trong buồng cháy sẽ thấp. Mặt khác ta có điều kiện nhiệt độ cháy của Bu20 thấp hơn so với RON 92 nên trường hợp này lượng CO2 của hỗn hợp nhiên liệu Bu20 sẽ nhiều hơn RON 92. Khi tăng dần số vòng quay hỗn hợp nhiên liệu đậm dần đến 4300v/ph thì hàm lượng CO2 phát thải của xăng RON 92 cao hơn xăng hỗn hợp là vì quá trình cháy lúc này là triệt để, nhiệt trị xăng RON 92 lớn hàm lượng C cao nên CO2 sinh ra sẽ cao.
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 lượng phát thải cực đại sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 chỉ bằng khoảng 28% so với lượng phát thải HC sinh ra từ động cơ sử dụng nhiên liệu xăng RON 92. Ở chế độ số vòng quay cao hơn từ 3000 vòng/ phút- 4500 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 Bu20, tuy nhiên lượng phát thải HC ở động cơ sử dụng nhiên liệu Bu20 vẫn thấp hơn so với khi sử dụng xăng RON 92.