Chương 4: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN
4.5.1. Thử nghiệm theo chu trình thử Châu Âu ECE R
Đo khí thải theo chu trình ECE R49 được thực hiện 3 lần: trước khi chạy ổn định (thời điểm 0h) với nhiên liệu diesel và lưỡng nhiên liệu; sau khi chạy ổn định 100h với lưỡng nhiên liệu.
Kết quả đo khí thải được thể hiện trên bảng 4.13 và các hình 4.12, 4.13. Bảng 4.13. Kết quả đo khí thải theo chu trình Châu Âu ECE R49
Thành phần
Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn
Diesel (0h) Diesel+LPG (0h) Diesel +LPG (100h) Euro I Euro II HC g/kWh 0,54 1,05 1,09 1,1 1,1 NOx g/kWh 8,04 6,82 6,54 8,0 7,0 CO g/kWh 0,39 3,03 3,82 4,5 4,0 PM g/kWh 0,17 0,21 0,28 0,36 0,15 CO2 g/kWh 449,95 446,09 450,07 - -
Hình 4.12. So sánh hàm lượng HC và CO (g/kWh)
Hàm lượng HC và CO khi sử dụng lưỡng nhiên liệu tăng lên khá nhiều trong khi hàm lượng NOx giảm so với khi sử dụng diesel thông thường. Sự thay đổi này có thể là do bản chất của LPG có chỉ số octan cao (cao hơn xăng từ 5 đến 12 đơn vị) cho thấy khả năng tự cháy của LPG kém. Dù được cung cấp vào đường nạp từ rất sớm (trước két làm mát không khí) và thời gian chuẩn bị cho quá trình hòa trộn với diesel thành hỗn hợp đồng nhất khi đi vào xylanh nhưng việc hình thành những trung tâm tự cháy đầu tiên vẫn do nhiên liệu diesel tự bốc cháy. Ngoài ra LPG cung cấp vào có thể lấy đi một phần nhiệt lượng của quá trình sấy nóng – bay hơi – hòa trộn, khiến thời điểm hỗn hợp không khí – nhiên liệu thực sự bốc cháy muộn đi so với khi sử dụng đơn nhiên liệu diesel. Nhìn chung quá trình cháy tồi hơn so với động cơ khi sử dụng đơn nhiên liệu diesel. Cũng cần nói thêm rằng, do yêu cầu hạn chế điều chỉnh động cơ khi chuyển sang sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-LPG nên góc phun sớm được giữ nguyên. Tuy nhiên, theo trên thì góc phun sớm diesel vào động cơ cần được tăng lên nhằm cải thiện quá trình hình thành hỗn hợp và cháy khi sử dụng lưỡng nhiên liệu. Ngoài ra, mức độ thay đổi hàm lượng các thành phần này cũng là phù hợp với một số nghiên cứu khác về sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel+LPG trên thế giới [13].
Hàm lượng NOx từ chỗ vượt quá tiêu chuẩn cho phép của EURO II (thậm chí cả EURO I) khi thử nghiệm với nhiên liệu diesel nhưng đã giảm xuống dưới giá trị quy định khi thử nghiệm với lưỡng nhiên liệu diesel+LPG. Bên cạnh đó, dù có tăng nhưng hàm lượng phát thải HC, CO vẫn nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn EURO II.
Lượng chất thải dạng hạt PM khi sử dụng lưỡng nhiên liệu lớn hơn so với trường hợp chạy bằng diesel cũng một phần do quá trình cháy kém hơn và phát thải HC tăng. Đồng thời, sự phát thải này có xu hướng gia tăng theo thời gian sử dụng do sự suy giảm khả năng làm việc của các hệ thống trên động cơ, ảnh hưởng đến chế độ làm việc. Tuy nhiên, hàm lượng các chất thải dạng hạt PM vẫn nằm trong giới hạn của tiêu chuẩn Euro I.