Bài giảng Năng lượng mới trên ô tô: Chương 4 - Cơ chế hình thành các chất độc hại và các yếu tố ảnh hưởng của động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng

Trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học đó chính là thực hành. Có thực hành thì người học mới có thể tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc với lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang bị như hiện nay, người học đặc biệt là sinh viên ít có điều kiện thực hành. Đặc biệt là với các thiết bị đắt tiền như Router, Switch chuyên dụng

Chương 4: CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CÁC CHẤT ĐỘC HẠI VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỬ DỤNG NHIÊN

- Nắm được các chất khí độc hại sinh ra trong quá trình cháy của động cơ đốt trong.

- Từ đó, biết được các cơ chế, quá trình hình thành sinh

ra khí độc hại và ảnh hưởng của các yếu tố đến quá

trình đó.

MỤC TIÊU BÀI HỌC

I Cơ chế hình thành NOx

a NO

- Chiếm khoảng 90-98% NO X , sinh ra khi λ ≈ 1,

- Nồng độ NO phụ thuộc vào nhiệt độ cao và nồng độ

- NO 2 chiếm tỉ lệ rất thấp 3-8 ppm/l, do bị oxy hóa bởi nồng độ nguyên tử H cao:

N 2 O + H ↔ NH + NO

N 2 O + H ↔ N 2 + OH

II Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành NOx

a Hệ số dư lượng không khí λ

-λ ≈ 1,1 → nồng độ O 2 tăng, nhiệt độ tăng nên NO cực đại.

II Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành NOx

b Hệ số khí sót và góc đánh lửa sớm

III Cơ chế hình thành CO

a Cơ chế hình thành

- Khi làm việc ở tải nhỏ, nhiệt độ thấp, điều kiện cháy

không tốt → cháy không hoàn toàn dẫn đến nồng độ CO cao.

III Cơ chế hình thành CO

b Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành CO

- Góc đánh lửa sớm:

III Cơ chế hình thành CO

b Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành CO

- Thành phần nhiên liệu:

III Cơ chế hình thành CO

b Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành CO

- Hệ số khí sót:

- Trong khi cháy:

- Hỗn hợp quá giàu hay quá thấp.

- Do hở bạc xéc măng gây lọt khí

- Do lượng dầu bôi trơn pha trong nhiên liệu.

IV Cơ chế hình thành HC

b Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành HC

- Các vùng dập tắt màng lửa:

IV Cơ chế hình thành HC

b Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành HC

- HC ở màng dầu bôi trơn: - Do kỳ nạp màng dầu bôi trơn được tráng lên bề mặt của xy lanh.

- Lớp muội than (sinh ra do dầu bôi trơn hay oxit chì bị

cháy) : - Nếu khe hở nhỏ , muội than sẽ ngăn chặn hỗn hợp đi vào → giảm HC.

- Nếu khe hở lớn, muội than tạo nên vùng dập tắt tăng → tăng HC.

IV Cơ chế hình thành HC

b Yếu tố ảnh hưởng đến hình thành HC

- Quá trình thải: - Khí nạp chưa cháy bị thải ra ngoài.

- Áp suất nén: Khi tăng giảm ga đột ngột, làm áp suất nén thay đổi, hỗn hợp cháy ko kịp → HC trong khí thải.

V Cơ chế hình thành Pb

- Pha Pb vào xăng làm cho:

- Tăng tỉ số octan

- Giảm mài mòn xu páp, giảm hiệu quả bộ xúc tác

- Tồn tại dưới dạng Pb(C 2 H 5 ) 4 , chiếm 0,15-0,4 g/lít

- Quá trình cháy:

Pb(C2H5) 4 + 13O 2 → Pb + CO 2 + 10H 2 O

VI Cơ chế hình thành axit: H2SO3, H2SO4

- Quá trình cháy:

- Lượng S pha trong nhiên liệu:

S + O 2 → SO 2 2SO 2 + O 2 → 2SO 3

- Sinh ra axít:

2C 8 H 8 + 25O 2 → 16CO 2 + 18H 2 O

SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

- λ >1,25): CO, HC và NOx cũng đều giảm

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

-Chế độ vận hành: Khi giảm tốc, tăng tốc

- Giới hạn tốc độ: Vận tốc cao ổn định → HC giảm,

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

- Thông số thiết kế:

+ Tỉ số F/V của buồng đốt: HC, NO X ?

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

-Thông số thiết kế:

+ ε : Tăng → t o cháy tăng → tăng NO X

→ t o cuối thải giảm(cháy rớt ít) → tăng HC, CO

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

-Thông số thiết kế:

+ Hình dạng buồng đốt

Quan hệ giữa tỷ số nén với dạng buồng cháy

(Khi dùng xăng có chỉ số octan = 70)

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

-Thông số thiết kế:

+ Bố trí bugi và xu páp: Làm giảm muội than và HC

trong khí thải

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

-Thông số thiết kế:

+ Tỉ lệ S/D (F/V): HC, NO X ?

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

- Chuẩn bị hỗn hợp và phun nhiên liệu: Nhiên liệu

phun sương tốt, hỗn bợp phải ổn định, đồng đều đến

từng xylanh.

Sự làm việc của cảm biến λ

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

- Thời điểm đánh lửa, năng lượng đánh lửa:

VII Một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm.

- Thời điểm nhấc xu páp: Góc trùng điệp