CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG pdf

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel

Phải cân nhắc giữa nồng độ của các chất HC, NOx và bồ hóng
trong khí xả .

Như chúng ta đã biết, việc thay đổi góc phun sớm có ảnh hưởng
trái ngược nhau đến nồng độ HC và NOx ,

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel
G
qtk
-2
-4
-6
+2
+4
0
100
200
100
200
HC
NO
X

Gãc b¾t ®Çu phun
tèi u
Sím
TrÔ
Hình 7.1: Ảnh hưởng
của góc phun sớm đến
sự hình thành HC và
NOx trong khí xả
động cơ Diesel.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel
 Các biện pháp về kĩ thuật phun và tổ chức quá trình cháy nhằm
giới hạn nồng độ hai chất ô nhiễm này.
 Tăng tốc độ phun để làm giảm nồng độ bồ hóng do tăng tốc
độ hòa trộn nhiên liệu-không khí.
 Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp.
 Điều chỉnh dạng quy luật phun (quan hệ lưu lượng-thời gian)
theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phun để làm giảm
HC.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel

Cũng như động cơ xăng, hồi lưu khí xả là một trong những biện
pháp hiệu quả nhất để giảm mức độ phát sinh NOx trong động cơ

Diesel.

Tuy nhiên, về mặt kết cấu, hệ thống hồi lưu khí xả trên động cơ
Diesel phức tạp hơn vì độ chân không trên đường nạp quá bé
không đủ sức mở van hồi lưu.
 Vì vậy, ngoài bộ vi xử lí chuyên dụng, van điện từ trợ lực khí
nén và van hồi lưu, hệ thống còn có một bơm tạo chân không.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel
Hình 7.2:Sơ đồ nguyên lí
của hệ thống hồi lưu khí xả
động cơ Diesel.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel
 Các phương pháp phụ sau đây để tăng độ chân không để hút khí
xả vào đường nạp:
- Tiết lưu trên đường nạp để tạo ra độ chân không cần thiết.
- Sử dụng một bơm đặc biệt để hút khí xả.
- Trích khí cháy hồi lưu ở trước turbine và sau khi đã qua lọc.
 Hiện nay, tỉ lệ khí xả hồi lưu của động cơ Diesel trên ô tô du lịch
còn thấp. Trong tương lai, chắc chắn tỉ lệ này phải tăng lên để thỏa
mãn luật môi trường ngày càng trở nên khắt khe hơn.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI

TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.1.2- Động cơ Diezel
 Tuy nhiên, khí xả hồi lưu có thể làm tăng một ít nồng độ bồ
hóng (hình 7.3) và đó là điều cần phải xem xét.
Hình 7.3: Ảnh
hưởng của tỉ lệ khí
xả hồi lưu đến mức
độ phát sinh NOx
và hạt rắn.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.2. Bộ xúc tác ba chức năng ( 3 thành phần)
Hình 7.4: Bộ xử lý khí xả 3 thành phần 1. Cảm biến oxy; 2. Bộ điều
khiển; 3. Cảm biến nhiệt độ; 4. Cảm biến áp suất; 5. Cảm biến
mức độ mụôi than;6. Bộ lọc tạp chất rắn; 7. Cảm biến oxy hoặc NOx;
8. Bộ trung hòa oxit Nitơ; 9. Bộ trung hòa các oxit .

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.2. Bộ xúc tác ba chức năng ( 3 thành phần)
 Hệ thống chuyển hóa khí thải giống như một nhà máy hóa
chất thu nhỏ.
 Để hoạt động hiệu quả, chúng cần được cung cấp oxy theo
từng chu kỳ để hòa trộn với khí xả; vì thế, một bộ cảm biến oxy
được bố trí ở đường vào của hệ thống. Kết hợp với một hệ thống
bơm nạp không khí.

 Bộ phận chủ yếu của hệ thống chuyển hóa khí thải là bộ xúc
tác.
 Trong bộ chuyển hóa khí thải thường có hai bộ xúc tác khác
nhau. Một bộ xúc tác dùng để xử lý HC và CO. Một bộ thứ hai xử
lý NOx.

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.2. Bộ xúc tác ba chức năng ( 3 thành phần)

Bộ xúc tác thứ nhất thúc đẩy quá trình kết hợp giữa HC với Oxy
tạo thành nước (H2O) và khí (CO2). Đồng thời chúng cũng thúc
đẩy quá trình kết hợp giữa CO với Oxy tạo thành CO2.
Dạng chuyển hóa này được gọi là chuyển hóa Oxy hóa.
2 2
2 2 2
1
2
( )
4
x y
CO O CO
y
C H x O xCO yH O

+ →





+ + → +


Oxy hoá

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
7.1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn .
7.2. Bộ xúc tác ba chức năng ( 3 thành phần)
 Bộ xúc tác cho NOx hoạt động theo cách khác. Chúng xúc tiến
quá trình phân tách oxy ra khỏi NOx, tạo thành các thành phần nitơ
và oxy không độc hại.
Dạng chuyển hóa này được gọi là chuyển hóa khử oxy
2 2 2
2 2
2 2 2
1
2
1
2
(2 ) ( )
2 4 2
x y
NO H N H O
NO CO N CO
y y y
x NO C H x N xCO H O

+ → +




+ → +



+ + → + + +


Khử