CƠ CHẾ HỉNH THĂNH BỒ HốNG TRONG
5.1. Giới thiệu:
Bồ hóng lă chất ô nhiễm đặc biệt quan trọng trong khắ xả động cơ Diesel. Tuy từ
lđu người ta đê nhận biết được tâc hại của chúng nhưng việc nghiắn cứu sự hình thănh chất ô nhiễm năy trong khắ xả động cơ Diesel chỉ mới thực sự phât triển từ những năm 1970 dựa văo những thănh tựu của kỹ thuật quang học.
Sự nguy hiểm của bồ hóng đối với sức khỏe con người đê được đề cập đến ở
chương 1. Câc HAP, kể cả câc nitro-HAP vă dinitro-HAP hấp thụ trong bồ hóng Diesel
đều có khả năng gđy đột biến tế băo vă gđy ung thưđường hô hấp. Ngoăi ra, bồ hóng cũng có khả năng gđy ung thư da nếu nạn nhđn tiếp xúc thường xuyắn với chúng vă gđy bệnh tụ
mâu dẫn đến những tâc động nguy hiểm đến hệ tim mạch.
Trong môi trường, câc hạt bồ hóng trong không khắ có tâc dụng hấp thụ vă khuếch tân ânh sâng mặt trời, lăm giảm độ trong suốt của khắ quyển vă do đó lăm giảm tầm nhìn. So với nông thôn, ởđô thị bức xạ mặt trời đo được trắn mặt đất nhỏ hơn khoảng 15-20%. Khi nồng độ bồ hóng trong không khắ đạt khoảng 0,1mg/m3 thì tầm nhìn xa chỉ còn 12km (so với tầm nhìn xa cực đại 36km), nhất lă trong câc đô thị có độ phât tân tầm thấp yếu vă trắn câc trục lộ có sự tập trung phương tiện Diesel ở giờ cao điểm (nếu có khoảng 20% xe vận tải Diesel trong luồng thì tầm nhìn giảm từ 25-30%). Điều năy gđy mất an toăn giao thông. Ngoăi ra, khi bồ hóng bâm văo lâ cđy xanh thì khả năng quang hợp của lâ cđy bị
giảm, lăm cđy cối dễ bị hĩo chết. Bồ hóng bâm văo câc công trình xđy dựng sẽ gđy ra sự ăn mòn kim loại...
Quâ trình chây khuếch tân trong động cơ Diesel rất thuận lợi cho việc hình thănh bồ hóng. Thật vậy, sự chây của hạt nhiắn liệu lỏng trong khi chúng dịch chuyển trong buồng chây cũng như sự tập trung cục bộ hơi nhiắn liệu ở những vùng có nhiệt độ cao lă nguyắn nhđn chắnh sản sinh bồ hóng. Bồ hóng trong khắ xả lă một trong những yếu tố
chắnh giới hạn khả năng ứng dụng của động cơ Diesel hiện nay. Mặc dù câc nhă khoa học vă câc nhă sản xuất ô tô đê quan tđm rất nhiều đến việc nghiắn cứu vấn đề năy nhưng đến nay người ta vẫn chưa tìm ra được một giải phâp kỹ thuật năo hữu hiệu nhằm hạn chế
nồng độ bồ hóng trong giới hạn cho phĩp của câc quy định về bảo vệ môi trường. Hai hướng nghiắn cứu chắnh hiện nay lă:
Chương 5: Cơ chế hình thănh bồ hóng trong quâ trình chây của động cơ Diesel
58 2- Lọc bồ hóng trắn đường ống xả
Giải phâp xử lý bồ hóng trắn đường ống xả gặp rất nhiều khó khăn trong thực tế, nhất lă giải quyết vấn đề tâi sinh lõi lọc để giảm trở lực trắn đường thải vă việc nđng cao tuổi thọ câc bộ lọc. Vì vậy, giải phâp có tắnh cơ bản của vấn đề bồ hóng chỉ có thể rút ra
được trắn cơ sở nghiắn cứu tường tận quâ trình hình thănh chất ô nhiễm năy để tìm câch hạn chế chúng ngay từ trong buồng chây động cơ. Nghiắn cứu sự hình thănh bồ hóng bằng mô hình toân học hiện đang phât triển rất mạnh song song với câc nghiắn cứu về thực nghiệm. Phương phâp mô hình hóa có nhiều ưu điểm hơn vì việc đo đạc cục bộ trong buồng chây rất phức tạp. Tất nhiắn, kết quả của những nghiắn cứu về thực nghiệm lă không thể thiếu để kiểm chứng mô hình toân học.
Động cơ Diesel cho tới nay vẫn lă loại động cơ đốt trong được sử dụng rộng rêi nhờ tắnh kinh tế của nó cao. Tuy nhiắn, với sự cạnh tranh của câc loại động cơ đânh lửa cưỡng bức hiện đại, viễn ảnh âp dụng của loại động cơ năy trắn câc phương tiện vận tải trong tương lai phụ thuộc nhiều văo kỹ thuật lăm giảm nồng độ bồ hóng trong khắ xả.