1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT

CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT

 Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả phụ thuộc vào đặc điểm động cơ cũng như các thông số điều chỉnh, vận hành.  Về đặc điểm, động cơ 2 kì cổ điển nói chung có mức độ phát ô nhiễm cao hơn động cơ 4 kì do quá trình tạo hỗn hợp không hoàn thiện.  Tuy nhiên, động cơ 2 kì hiện đại phun nhiên liệu trực tiếp trong buồng cháy đang được nghiên cứu phát triển sẽ khắc phục được nhược điểm này và trở thành loại động cơ có nhiều triển vọng trong tương lai.... CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 33

Ngày tạo 8/30/2018 1:27:36 AM +00:00

Loại tệp PPT

Kích thước 0.20 M

Tên tệp

Tải CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.1. Khái quát chung.  Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả phụ thuộc vào đặc điểm động cơ cũng như các thông số điều chỉnh, vận hành.  Về đặc điểm, động cơ 2 kì cổ điển nói chung có mức độ phát ô nhiễm cao hơn động cơ 4 kì do quá trình tạo hỗn hợp không hoàn thiện.  Tuy nhiên, động cơ 2 kì hiện đại phun nhiên liệu trực tiếp trong buồng cháy đang được nghiên cứu phát triển sẽ khắc phục được nhược điểm này và trở thành loại động cơ có nhiều triển vọng trong tương lai.
  2. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.1. Khái quát chung.  Động cơ Diesel có hiệu suất cao hơn động cơ đánh lửa cưỡng bức nhưng do quá trình cháy khuếch tán và làm việc với hệ số dư lượng không khí cao, trong sản phẩm cháy có chứa bồ hóng và NOx, những chất ô nhiễm mà việc xử lí nó trên đường xả ngày nay vẫn còn nhiều vướng mắc về mặt kĩ thuật.  Động cơ sử dụng nhiên liệu khí bắt đầu phát triển từ những năm đầu của thập niên 1990 có rất nhiều ưu điểm về mặt phát sinh ô nhiễm.  Tuy nhiên sự phát triển chủng loại động cơ này phụ thuộc nhiều điều kiện, đặc biệt là điều kiện cơ sở hạ tầng phục vụ cho việc cung cấp nhiên liệu khí.
  3. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.1. Khái quát chung.  Động cơ Diesel có hiệu suất cao hơn động cơ đánh lửa cưỡng bức nhưng do quá trình cháy khuếch tán và làm việc với hệ số dư lượng không khí cao, trong sản phẩm cháy có chứa bồ hóng và NOx, những chất ô nhiễm mà việc xử lí nó trên đường xả ngày nay vẫn còn nhiều vướng mắc về mặt kĩ thuật.  Động cơ sử dụng nhiên liệu khí bắt đầu phát triển từ những năm đầu của thập niên 1990 có rất nhiều ưu điểm về mặt phát sinh ô nhiễm.  Tuy nhiên sự phát triển chủng loại động cơ này phụ thuộc nhiều điều kiện, đặc biệt là điều kiện cơ sở hạ tầng phục vụ cho việc cung cấp nhiên liệu khí.
  4. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.1. Khái quát chung.  Mức độ phát sinh ô nhiễm của động cơ cũng phụ thuộc đáng kể vào điều kiện vận hành. Việc điều chỉnh không phù hợp các thông số công tác cũng như việc lựa chọn chế độ làm việc không hợp lí dẫn đến sự gia tăng đáng kể nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả.  Tuy nhiên tỉ lệ biến đổi các chất ô nhiễm của ống xả xúc tác chỉ đạt được giá trị yêu cầu khi nhiệt độ khí xả đạt được giá trị nhất định. Vì vậy cần phải làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đến mức thấp nhất trước khi xử lí ở bộ xúc tác.
  5. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ.  Mặc dù có nhiều cải tiến về kết cấu nhằm hạn chế sự hòa trộn giữa khí cháy và khí chưa cháy, đặc biệt đối với động cơ dùng bộ chế hòa khí, nhưng vẫn không tránh khỏi sự thất thoát một bộ phận khí mới làm tăng sự phát sinh HC và làm giảm tính năng kinh tế kĩ thuật của động cơ hai kì. Thêm vào đó, khi làm việc ở tải cục bộ, dạng động cơ này dễ bỏ lửa làm tăng HC.  Các giải pháp làm giảm tổn thất nhiên liệu trong quá trình quét khí là?  GP1: Làm thay đổi sự phân bố độ đậm đặc của hỗn hợp nhiên liệu không khí trong xy lanh saocho chỉ có hỗn hợp nghèo mới thoát ra đường thải.
  6. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ.  Các giải pháp làm giảm tổn thất nhiên liệu trong quá trình quét khí là?  GP 2: Một giải pháp khác có hiệu quả hơn là phun nhiên liệu vào buồng cháy một khi cửa thải đã đóng. Hạn chế của giải pháp này là gì? Với giải pháp này người ta phải dùng một bơm do động cơ dẫn động do đó nó làm giảm đi một ít công suất có ích của động cơ.
  7. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ. Hạn chế của giải pháp này là gì?  Thời gian cuối của quá trình nén (sau khi đóng cửa nạp và cửa thải) rất ngắn đòi hỏi phải phun nhiên liệu với tốc độ lớn, do đó một bộ phận nhiên liệu bám lên thành buồng cháy làm tăng nồng độ HC trong khí xả. GP 3: Phun nhiên liệu bằng không khí ở áp suất cao trích ra trong giai đoạn nén. Để tránh hiện tượng bám nhiên liệu trên thành, người ta dùng một vòi phun áp suất thấp được đặt trong một buồng cháy dự bị trước xúpáp nạp phun trực tiếp trước một hỗn hợp rất đậm với tốc độ tương đối thấp.
  8. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ. 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo.  Động cơ đánh lửa cưỡng bức làm việc với hỗn hợp nghèo đã được nghiên cứu từ lâu nhằm giảm suất tiêu hao nhiên liệu dẫn đến giảm nồng độ CO2, chất 'ô nhiễm' được quan tâm nhiều trong những năm gần đây vì nó là chất khí gây hiệu ứng nhà kính. ∆ Vấn đề là khi gia tăng hệ số dư lượng không khí hay làm bẩn hỗn hợp bằng khí xả hồi lưu vượt quá một giới hạn cho phép sẽ dẫn đến điều gì?  Giảm tốc độ cháy, điểm cực đại của áp suất sẽ lệch về phía giai đoạn giãn nở dù đánh lửa sớm hơn
  9. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ. 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. ∆ Vấn đề là khi gia tăng hệ số dư lượng không khí sẽ dẫn đến điều gì?  Momen phát ra không đều dẫn tới sự làm việc không ổn định.  Thường xuyên bỏ lửa.  Gia tăng mức độ phát sinh HC.  Gia tăng suất tiêu hao nhiên liệu do tốc độ cháy giảm.
  10. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ. 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. ∆ Những giải pháp cho phép động cơ hoạt động gần giới hạn nghèo của hỗn hợp:  Các giải pháp tác động trước khi hỗn hợp vào xilanh: chuẩn bị và định lượng hỗn hợp nhiên liệu (chế hòa khí hay phun), hệ thống điều chỉnh hỗn hợp, thiết kế hợp lí đường nạp.  Các biện pháp tác động bên trong động cơ: hình dạng buồng cháy, bố trí xupáp và nến đánh lửa.
  11. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ. 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. ∆ Những giải pháp cho phép động cơ hoạt động gần giới hạn nghèo của hỗn hợp:  Các biện pháp tác động trên đường thải: thiết kế đường thải, trang bị bộ xúc tác oxy hóa để hạn chế CO và HC. ∆ Để động cơ có thể làm việc với hỗn hợp nghèo người ta áp dụng giải pháp nạp phân lớp hỗn hợp nhiên liệu-không khí vào xy lanh động cơ sao cho ở gần điểm đánh lửa, độ đậm đặc của hỗn hợp cao hơn giá trị trung bình để có thể bén lửa và bốc cháy.
  12. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2. Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức. 6.2.1. Động cơ 2 kỳ. 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. ∆ Có hai dạng tạo hỗn hợp phân lớp được ứng dụng khả quan nhất:  Hệ thống buồng dự bị.  Hệ thống phun trực tiếp.
  13. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo.  Hệ thống buồng dự bị. Hình: Sơ đồ động cơ tạo hỗn hợp phân lớp sử dụng buồng cháy phụ.
  14. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo.  Hệ thống buồng dự bị. Kết quả:  Hệ thống này làm giảm nhiệt độ cực đại của quá trình cháy, do đó làm giảm NOx, nhưng vẫn đủ cao để oxy hóa HC.  Do độ đậm đặc của hỗn hợp thấp nên nồng độ CO trong khí xả cũng giảm.  Độngcơ làm việc với hệ thống này có suất tiêu hao nhiên liệu riêng thấp, nhưng công suất lít của xylanh cũng giảm. Do đó từ năm 1986 nó không còn được nghiên cứu nữa và thay vào đó, người ta nghiên cứu một hệ thống tương tự trong đó bộ chế hòa khí được thay thế bằng hệ thống phun.
  15. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo.  Hệ thống phun trực tiếp.
  16. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo.  Những khuynh hướng khác dựa vào sự gia tăng cường độ rối trong buồng cháy động cơ.  Giải pháp đầu tiên làm tăng cường độ rối là thiết kế đường nạp hợp lí. Sự gia tăng cường độ xoáy lốc cho phép giảm khoảng thời gian từ lúc bật tia lửa điện đến khi hỗn hợp bắt đầu cháy cũng như thời gian cháy  Giải pháp thứ hai là trang bị hai soupape nạp cho mỗi xilanh.
  17. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo.  Thực hiện một tia khí cao tốc phun trong một ống dẫn có tiết diện nhỏ hơn ống nạp chính theo hướng tiếp tuyến với thành xilanh ở vị trí xupáp nạp.  Hệ thống này có hai bướm gió được điều khiển một cách riêng rẽ theo tải động cơ.  Nó có ưu điểm là không làm thay đổi dạng hình học của buồng cháy, không cần thiết đánh lửa hai điểm nhưng vẫn cho phép động cơ chạy ở chế độ không tải với độ đậm đặc thấp.
  18. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. 6.2.3 Ảnh hưởng của các chế độ vận hành động cơ xăng. 6.2.3.1. Cắt nhiên liệu khi giảm tốc  Để hạn chế nồng độ HC trong giai đoạn động cơ đóng vai trò phanh ô tô (khi giảm tốc nhưng vẫn cài li hợp), biện pháp tốt nhất là ngưng cung cấp nhiên liệu. Tuy nhiên động tác này có thể dẫn tới điều bất lợi là làm xuất hiện hai điểm cực đại HC:  Đỉnh cực đại HC ở thời điểm cắt nhiên liệu.  Điểm cực đại thứ hai khi cấp nhiên liệu trở lại.
  19. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. 6.2.3 Ảnh hưởng của các chế độ vận hành động cơ xăng. 6.2.3.1. Cắt nhiên liệu khi giảm tốc  Đối với động cơ dùng bộ chế hòa khí, để tránh giai đoạn quá độ khi động cơ phát lực trở lại, người ta sử dụng một hệ thống cho phép cung cấp thêm nhiên liệu dự trữ.  Nhiên liệu này được tích trữ trong hệ thống bù trừ ở giai đoạn giảm tốc.  Sự cung cấp nhiên liệu bổ sung này cho phép duy trì được độ đậm đặc của hỗn hợp một cách hợp lí ở thời điểm mở đột ngột bướm ga trở lại.
  20. CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT 6.2.2. Động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo. 6.2.3 Ảnh hưởng của các chế độ vận hành động cơ xăng. 6.2.3.1. Cắt nhiên liệu khi giảm tốc  Đối với động cơ phun nhiên liệu, người ta sử dụng một hệ thống cho phép điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào đường nạp theo lưu lượng không khí.  Khi giảm tốc,bướm ga đóng lại, một van giảm tốc mở ra để cung cấp không khí cho động cơ và người ta sử dụng lượng không khí này để điều khiển lượng nhiên liệu.  Trong trường hợp đó, động cơ hút một thể tích khí lớn hơn trong trường hợp động cơ dùng chế hòa khí.  Hai điểm cực đại của HC cũng xuất hiện giống như trong trường hợp động cơ dùng bộ chế hòa khí.
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học