Hình thành HC (Hydro Carbons)ở các chế độ chuyển tiếp

Chủ đề thảo luận: Hình thành HC (Hydro Carbons)ở các chế độ chuyển tiếp. Sinh viên thực hiện: Bùi văn Cường Lê Văn Chương Trần Văn Tiến Dũng Nội dung: 1.Đặt vấn đề Ô nhiễm môi trường là vấn đề cấp bách cho mỗi quốc gia nói riêng và thế giới nói chung. Có thể nói đây là vần đề cần thiết và cấp bách cần được giả quyết - Vậy nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường là gì ?? - Ảnh hưởng của nó thế nào đến con người ?? - Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường gồm 3 nguồn chính : nhà máy,giao thông,nhà máy nhiệt điện hạt nhân 2. Cơ chế hình thành HC 2.1 Động cơ xăng a, Tôi màng lửa trên thành buồng cháy Bề dày của lớp bị tôi thay đổi từ 0,05 đến 0,4mm phụ thuộc vào chế độ tải củađộng cơ. Khi tải càng thấp thì lớp bị tôi càng dày. b, Ảnh hưởng của các không gian chết Các không gian này được xem là nguyên nhân chủ yếu phát sinh HC. Các khônggian chết quan trọng nhất là các khe hở giới hạn giữa piston, segment và cylinderVì vậy, việc thiết kế hợp lí buồng cháy, lựa chọn hợp lí dạng piston, segment, đệmculasse để giảm các không gian chết, lựa chọn vị trí đặt bougie tốt sẽ làm giảm đáng kểnồng độ HC trong khí xả. c, Sự hấp thụ và giải phóng HC ở màng dầu bôi trơn Pha dầu bôi trơn vào nhiên liệu, như trường hợp động cơ 2 kì, sẽ làm gia tăng mức độ phát sinh HC. Khi pha thêm 5% dầu bôi trơn vào nhiên liệu thì nồng độ HC trong khí xả có thể tăng gấp đôi hay gấp ba so với trường hợp động cơ làm việc với nhiên nhiên không pha dầu bôi trơn d, Ảnh hưởng của chất lượng quá trình cháy Sự dập tắt màng lửa khi nó lan đến gần thành là một trong những nguyên nhân làmgia tăng HC trong khí xả động cơ. Màng lửa có thể bị tắt khi áp suất và nhiệt độ giảmxuống nhanh. Hiện tượng này diễn ra ở chế độ không tải hay tải nhỏ và tốc độ thấp vớithành phần khí sót cao. Ngay cả khi động cơ được điều chỉnh tốt ở chế độ làm việc bìnhthường, sự dập tắt màng lửa cũng diễn ra ở chế độ quá độ (gia tốc hay giảm tốc). e, Ảnh hưởng của lớp muội than Sự hình thành lớp muội than (oxyde chì đối với động cơ sử dụng nhiên liệu pha chìhay là lớp than do dầu bôi trơn bị cháy) xuất hiện trong buồng cháy khi ô tô chạy đượckhoảng vài ngàn cây số, cũng góp phần làm gia tăng HC. f, Ảnh hưởng của sự oxy hóa HC trong kì giãn nở và thải Lượng hydrocarbure không tham gia vào quá trình cháy chính trong thực tế lớnhơn nhiều so với lượng hydrocarbure đo được trong khí xả động cơ Lượng HC thải ra baogồm nhiên liệu chưa cháy hết và các sản phẩm cháy không hoàn toàn. Giảm góc đánh lửa sớm làm tăng nhiệt độ hỗn hợp khí ởcuối quá trình giãn nở tạo điều kiện thuận lợi cho việc oxy hóa HC trên đường thải. 2.2 Động cơ diesel Phát sinh HC trong trường hợp hỗn hợp quá nghèo - Do kim phun bị tắc lượng phun không đều áp lực thấp tại nợi hỗn hợp nghèo xè không phát hỏa được. - Vì vậy nồng độ HC trong khí xả và độ dài của giai đoạn cháy trễ có quan hệ mật thiết với nhau, hay nói cách khác mức độ phát sinh HC có liên quanđến chỉ số cetane của nhiên liệu. Những thay đổi điều kiện vận hànhcủa động cơ làm kéo dài thời kì cháytrễ sẽ làm gia tăng nồng độ HC. Phát sinh HC trong trường hợp hỗn hợp quá giàu  + Nhiên liệu rời khỏi vòi phun với tốc độ thấp và thời gian phun kéo dài. + Nguồn phát sinh HC chính trong qua trường howphj này là không gian chết ở mũi kim phun và sự phun rớt di đóng kim phun không dứ khoát. + Khi độ đậm đặc cục bộ vượt quá 0,9 thì nồng độ HC sẽ gia tăng đột ngột. Phát sinh HC do tôi ngọn lửa và hỗn hợp không tự bốc cháy + Sự tôi ngọn lửa diễn ra gần thành và đó chính là nguồn phát sinh HC. Hiện tượng này phụ thuộc đặc biệt vào khu vực va chạm giữa tia nhiên liệu và thành buồng cháy. + Sự bỏ lửa dẫn đến sự gia tăng mạnh nồng độ HC hiếm khi xảy ra đối với động cơ làm việc bình thường. Nó chỉ diễn ra khi động cơ có tỉ số nén thấp và phun trễ. 3. Hình thành HC (Hydro Carbons) ở các chế độ chuyển tiếp 3.1 Chế độ khởi động - Ở chế độ khởi động cần lượng nhiên liệu đậm lượng phát thải HC sẽ tăng lên. - Khi ở chế độ khởi động và khởi động lạnh động cơ thì lượng nhiên liệu cấp vào phải đậm hơn để: + Tránh được sự bám dính của nhiên liệu trên đường ống nạp. + Có đủ lượng nhiên liệu đậm để có thể làm cho động cơ có thể nổ mà không bị dập tắt ngọn lửa ngay sau đó. Giúp thành vách xy lanh và động cơ đạt tới nhiệt độ làm việc ổn định. => Điều này dẫn đến lượng nhiên liệu cấp vào quá nhiều mà lượng không khí thì không đủ để có thể đốt hết dẫn tới việc còn dư HC trong quá trình thải ra ngoài môi trường. 3.2 Chế độ không tải - Ở chế độ không tải lượng HC giảm hơn so với chế độ khởi động. + Khi ở chế độ làm việc không tải (slow running) lúc này bướm ga ở vị trí đóng hoàn toàn lượng không khí- nhiên liệu cấp vào động cơ lúc này sẽ được đưa vào trong động cơ qua mạch rẽ 6 cũng ít để phù hợp với chế đọ làm việc này của động cơ . Vì vậy quá trình cháy của động cơ sẽ xảy ra hoàn toàn cho ta sản phẩm cháy là CO2 và H2O và lượng HC thải ra ngoài môi trường hầu như là rất ít. -Tuy nhiên,lượng này sẽ tăng lênvì động động cơ nổ không tốt khi hỗn hợp quá nghèo. 3.3 Chế độ tải lớn -Lượng khí thải cũng tăng lên vì động cơ được cung cấp hỗn hộp nhiên liệu - không khí giàu. + Lúc này bướm ga ở vị trí mở hoàn toàn (full load) do vậy mà lượng nhiên liệu - không khí cấp vào nhiều chính vì thế mà trong quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không cháy hết vì quá đậm => Dẫn đến ngoài khí thải chính là CO2 và H2O thì còn có 1 lượng HC sống chưa cháy hết đi ra ngoài môi trường. Chế độ cục bộ -Lượng phát thải HC phụ thuộc vào tốc độ của động cơ. + Khi người lái xe thay đổi tốc độ động cơ bằng việc người lái xe tác dụng vào bàn đạp ga. Lúc này lượng hỗn hợp nhiên liệu - không khí vào trong xy lanh cũng thay đổi. Dựa vào biểu đồ ta thấy khi tốc độ thay đổi thì lượng phát sinh HC cũng thay đổi rất lớn. - Lượng HC phát thải lớn nhất tại thời điểm tăng hoặc giảm tốc độ đột ngột. + Dựa vào biểu đồ ta thấy khi người lái xe tăng hoặc giảm tốc độ đột ngột thì lượng HC phát sinh ra rất là lớn cụ thể là những đỉnh cao nhất ứng với từng thời điểm mà người lái xe đột ngột thay đổi tốc độ của xe. - Tích lũy lượng phát thải HC phụ thuộc và thời gian. + Biểu đồ cho ta thấy phát thải HC được tích lũy đều theo thời gian.điều này cho thấy người lái xe không bao giờ có thể đi ở một giải tốc độ nhất định vì thế mà lượng phát thải HC lúc nào cũng xảy ra. 4. Biện pháp khắc phục Kết luận: Mức độ phát sinh HC trong động cơ phụ thuộc nhiều vào điều kiện vận hành; ở chế độ không tải hay tải thấp, nồng độ HC cao hơn ở chế độ đầy tải. Thêm vào đó,khi thay đổi tải đột ngột có thể gây ra sự thay đổi mạnh các điều kiện cháy dẫn đến sự gia HC do những chu trình bỏ lửa.