NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU DIMETHYL ETHER (DME) CHO ĐỘNG CƠ DIESEL CỠ NHỎ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

NGUYỄN LAN HƯƠNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU
DIMETHYL ETHER (DME) CHO ĐỘNG CƠ
DIESEL CỠ NHỎ
Tóm tắt luận án tiến sĩ kỹ thuật
Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực; mã số: 62520116
Chuyên ngành: Khai thác, bảo trì tàu thủy

HẢI PHÒNG - 2015


Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam.

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Lương Công Nhớ
2. TS. Phạm Hữu Tuyến
Phản biện 1:

GS.TS Vũ Đức Lập

Phản biện 2:

PGS.TS Đào Trọng Thắng

Phản biện 3:

PGS. TS Nguyễn Ngọc Quế

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường
họp tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam vào hồi 8 giờ 30 phút ngày 30 tháng
12 năm 2015.

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Trường Đại học Hàng hải Việt Nam.


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Động cơ đốt trong hiện nay thường sử dụng nhiên liệu được chưng cất từ dầu
mỏ như xăng và dầu diesel. Trước nhu cầu khai thác ngày càng lớn nguồn nhiên
liệu hóa thạch đang có xu hướng cạn kiệt dần. Bên cạnh đó, động cơ sử dụng
diesel truyền thống phát thải nhiều chất độc hại như carbonmonoxide (CO),
hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NOx), các chất thải dạng hạt (PM)…gây ô
nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Vì thế, việc tìm kiếm
nguồn nhiên liệu sạch, có khả năng tái tạo để thay thế dầu mỏ là vấn đề cấp thiết,
đã và đang được quan tâm trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam.
Động cơ diesel là nguồn động lực có hiệu suất cao được ứng dụng trong nhiều
lĩnh vực đặc biệt là trên các phương tiện vận tải hạng nặng. Nhiên liệu thay thế
một phần hoặc toàn bộ diesel khoáng sử dụng cho động cơ diesel có thể kể đến
như dầu thực vật, diesel sinh học, LPG… và Dimethyl ether. Một số nghiên cứu
trên thế giới đã cho thấy hiệu quả và các vấn đề đặt ra khi sử dụng DME làm
nhiên liệu cho động cơ diesel.
Với mục tiêu góp phần đảm bảo an ninh năng lượng và giảm thiểu môi trường,
việc nghiên cứu sử dụng DME làm nhiên liệu cho động cơ diesel đang lưu hành ở
Việt Nam là cần thiết. Để có thể triển khai rộng rãi, cần có những nghiên cứu cơ
bản đánh giá ảnh hưởng của DME tới tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của

động cơ diesel, đề xuất giải pháp đảm bảo tính năng động cơ diesel khi sử dụng
DME cũng như phương án cung cấp DME cho động cơ diesel phù hợp với điều
kiện Việt Nam. Do những nghiên cứu như vậy hiện còn rất hạn chế nên đề tài này
được thực hiện nhằm bước đầu giải quyết các vấn đề nêu trên.
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
2.1. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải động cơ diesel thông
thường khi sử dụng nhiên liệu DME, đề xuất giải pháp thay đổi thông số điều chỉnh
nhằm đảm bảo tính năng kỹ thuật của động cơ. Qua đó đánh giá được khả năng sử dụng
DME cho động cơ diesel cỡ nhỏ phổ biến ở Việt Nam.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là động cơ Kubota RT140 do hãng Kubota
(Nhật Bản) sản xuất, đây là động cơ diesel 4 kỳ, 1 xylanh, ứng dụng nhiều trên
các máy nông nghiệp, tàu thủy cỡ nhỏ hiện có ở Việt Nam.
- Nghiên cứu mô phỏng thực hiện trên phần mềm AVL Boost tại Phòng thí
nghiệm Động cơ đốt trong-Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
- Nghiên cứu thực nghiệm về chất lượng tia phun DME, công suất, suất tiêu
hao nhiên liệu, độ khói của động cơ cũng như thay đổi bơm cao áp phù hợp khi
sử dụng DME được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong- Trường

1


Đại học Bách khoa Hà Nội và phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong- Trường Đại
học Chulalongkorn, Thái Lan.
3. Phương pháp nghiên cứu
Luận án kết hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm
3.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Tổng hợp và phân tích các quá trình cung cấp nhiên liệu, hình thành hỗn hợp
và cháy trong động cơ diesel khi sử dụng nhiên liệu DME;

- Nghiên cứu tính toán mô phỏng chu trình công tác động cơ diesel sử dụng
diesel, DME và hỗn hợp diesel/DME theo các tỷ lệ khác nhau bằng phần mềm
chuyên dụng AVL Boost.
3.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Nghiên cứu hình dạng tia phun DME thực hiện trên thiết bị cân chỉnh vòi
phun. Nghiên cứu tính năng kỹ thuật và phát thải động cơ diesel sử dụng nhiên
liệu DME thực hiện trên băng thử động cơ với hệ thống cung cấp DME lỏng.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
+ Xây dựng được mô hình mô phỏng chu trình công tác động cơ diesel sử
dụng nhiên liệu DME có độ chính xác phù hợp phục vụ nghiên cứu.
+ Đánh giá định lượng được ảnh hưởng của hỗn hợp nhiên liệu DME/diesel với
các tỷ lệ khác nhau, của nhiên liệu DME với góc phun sớm khác nhau tới tính năng
kinh tế kỹ thuật và phát thải động cơ diesel qua mô phỏng và thực nghiệm.
+ Đóng góp thêm vào các nghiên cứu về sử dụng DME làm nhiên liệu cho
động cơ diesel ở Việt Nam và trên thế giới.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
+ Bước đầu đánh giá được khả năng ứng dụng nhiên liệu DME trên động cơ
diesel truyền thống.
+ Góp phần thúc đẩy việc nghiên cứu và sử dụng nhiên liệu mới, nhiên liệu
thay thế nói chung, DME nói riêng ở Việt Nam nhằm giải quyết vấn đề an ninh
năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường.
5. Nội dung nghiên cứu
Thuyết minh của đề tài được trình bày gồm các phần như sau:
- Mở đầu
- Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
- Chương 2. Cơ sở lý thuyết sử dụng nhiên liệu Dimethyl ether cho động cơ diesel
- Chương 3. Nghiên cứu mô phỏng chu trình công tác động cơ diesel khi sử
dụng Dimethyl ether
- Chương 4. Nghiên cứu thực nghiệm tính năng kỹ thuật và phát thải động cơ

diesel khi sử dụng Dimethyl ether
- Kết luận chung và phương hướng phát triển.

2


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Nhiên liệu thay thế sử dụng trên động cơ đốt trong
1.1.1. Sự cần thiết phải sử dụng nhiên liệu thay thế
1.1.2. Các loại nhiên liệu thay thế thường dùng
Các loại nhiên liệu thay thế thường dùng gồm cồn ethanol, khí hoá lỏng
(LPG), khí thiên nhiên, diesel sinh học, dimethyl ether (DME)...
1.2. Nguồn gốc và đặc điểm tính chất nhiên liệu Dimethyl Ether
1.2.1. Nguồn gốc nhiên liệu Dimethyl Ether
1.2.2. Quy trình sản xuất DME
1.2.3. Tính chất lý hóa của nhiên liệu DME
DME có công thức hóa học là CH3-O-CH3 , là hợp chất hữu cơ không màu,
tồn tại ở thể khí dưới áp suất và nhiệt độ môi trường.
So với nhiên liệu diesel truyền thống, DME sử dụng trên động cơ có những ưu
nhược điểm cơ bản như sau:
- Ưu điểm:
+ Tỷ lệ hàm lượng hydro/cácbon cao nên quá trình cháy tạo ra ít phát thải CO2;
+ Nhiệt độ sôi thấp giúp DME bay hơi nhanh khi được phun vào trong xylanh
động cơ;
+ Hàm lượng ôxy cao cùng với không có mối liên kết C-C trong phân tử dẫn
đến quá trình cháy ít hình thành muội than;
+ Trị số Xêtan cao do nhiệt độ tự cháy thấp và khả năng bay hơi nhanh, dẫn
đến chất lượng quá trình cháy được cải thiện;
+ Không chứa lưu huỳnh nên không hình thành H2SO4 và các thành phần hạt

sulfate trong khí thải, giúp giảm ô nhiễm môi trường và tăng tuổi thọ của các bộ
xử lý xúc tác.
- Nhược điểm:
+ Nhiệt trị thấp hơn so với diesel do có chứa ôxy trong phân tử, vì vậy để đảm bảo
công suất động cơ không thay đổi cần cung cấp một lượng nhiên liệu lớn hơn;
+ Độ nhớt thấp và tính bôi trơn kém dẫn đến tăng khả năng lọt nhiên liệu, gây
mòn bề mặt của các chi tiết chuyển động trong hệ thống phun nhiên liệu;
+ Mô đun đàn hồi thấp dẫn đến công tiêu hao cho bơm nhiên liệu cao hơn
(khoảng 10%);
1.3. Tình hình sản xuất DME trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình sản xuất DME trên thế giới
1.3.2. Tình hình sản xuất DME ở Việt Nam
1.4. Hệ thống cung cấp nhiên liệu DME cho động cơ đốt trong
1.5. Một số kết quả nghiên cứu sử dụng DME làm nhiên liệu cho động cơ diesel
1.5.1. Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới

3


Nghiên cứu của Zhen HUANG [15] thử nghiệm sử dụng DME trên động cơ
diesel công suất 29,4 kW cho thấy áp suất phun của DME thấp hơn diesel, hàm

Độ khói (BSU)

lượng NOx và độ khói giảm đáng kể (hình 1.9, 1.10).

Áp suất có ích trung bình (MPa)

Áp suất có ích trung bình (MPa)

Hình 1.9. Hàm lượng NOx ở tốc độ 2200 v/ph [15]

Hình 1.10. Độ khói ở tốc độ 2200 v/ph [15]

Nghiên cứu của SuHan Park [19] khảo sát đặc tính phun của nhiên liệu DME và diesel
sử dụng trên động cơ diesel với các mẫu phân tích và thí nghiệm.

Hình 1.11. Quá trình phát triển tia phun của DME ở các điều kiện áp suất và
nhiệt độ phòng thí nghiệm[19]
Nghiên cứu của Wang Ying [20] sử dụng hỗn hợp DME và diesel với các tỷ lệ
10%, 15% và 20% DME (tương ứng là DM10, DM15 và DM20) trên động cơ diesel
4 kỳ, 4 xylanh, công suất 88 kW/2800 vòng/phút, bơm cao áp kiểu cơ khí. Về hàm
lượng phát thải, hỗn hợp DME/diesel làm giảm đáng kể thành phần muội than nhất là
ở các chế độ tải lớn (giảm tới khoảng 60%), giảm chút ít NOx trong khi HC và CO có
xu hướng tăng trong hầu hết các chế độ vận hành.
Spencer C.Sorenson [16] nghiên cứu đặc điểm phun của DME với áp suất cao trong
hệ thống phun nhiên liệu diesel có vòi phun một lỗ. (hình 1.15, 1.16)

4


Hình1.15. DME phun vào Nitrogen ở 15

Hình 1.16. Diesel phun vào Nitrogen ở 15

bar, 0,875 ms sau khi phun [16]

bar, 0,875 ms sau khi phun [16]

Có thể thấy hầu hết các nghiên cứu trên được thực hiện trên cơ sở thực nghiệm,

chưa phân tích rõ được diễn biến áp suất, diễn biến tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh khi
sử dụng DME, đồng thời các nghiên cứu này cũng chưa đánh giá đầy đủ ảnh hưởng
của các yếu tố lượng nhiên liệu cung cấp, tỷ lệ DME/diesel, góc phun sớm DME tới
tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ, đặc biệt là với động cơ diesel cỡ nhỏ
trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu kiểu cơ khí.
1.5.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt nam
Ở Việt Nam đến nay có rất ít nghiên cứu liên quan đến nhiên liệu DME. Đề
tài “DME- nguồn nhiên liệu mới thay thế xăng dầu diesel” [8] giới thiệu sơ lược
về sự hình thành dầu mỏ, tình hình dầu mỏ hiện nay và nghiên cứu một cách
tổng quan về nguồn nhiên liệu mới DME.
Ngoài ra, hầu như chưa có đề tài nghiên cứu sử dụng nhiên liệu DME trên
động cơ diesel.
1.6. Kết luận chương 1
Do nhu cầu khai thác ngày càng lớn nguồn nhiên liệu hóa thạch đang có xu
hướng cạn kiệt dần. Bên cạnh đó, động cơ sử dụng diesel truyền thống phát thải
nhiều chất độc hại gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe con người.
Vì vậy, việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế, nhiên liệu tái tạo nhằm giải
quyết các vấn đề trên là xu hướng chung của nhiều nước trên thế giới cũng như ở
Việt Nam. Trong các loại nhiên liệu thay thế, DME hiện được xem là có nhiều
tiềm năng thay thế diesel. Với những ưu điểm như dễ bay hơi, trị số Xetan cao, có
chứa ôxy trong phân tử, sử dụng DME làm nhiên liệu trên động cơ diesel giúp
quá trình hòa trộn tạo hỗn hợp tốt hơn, quá trình cháy triệt để hơn, có khả năng
giảm thiểu một trong các thành phần độc hại nhất trong khí thải động cơ diesel là

5


muội than. Tuy nhiên do DME thường được hóa lỏng ở áp suất lớn hơn 5bar và
tồn tại ở thể khí trong điều kiện thông thường nên quá trình cung cấp DME cho
động cơ diesel truyền thống gặp khó khăn. Điều này tới các nghiên cứu sử dụng

DME còn ít và chủ yếu là thực hiện trong phòng thí nghiệm. Bên cạnh đó, tính
năng động cơ diesel khi sử dụng DME còn phụ thuộc vào tình trạng kỹ thuật và
công nghệ của động cơ. Trên thế giới đến nay đã có một số nghiên cứu sử dụng
DME trên động cơ diesel common rail hoặc sử dụng hỗn hợp DME/diesel với tỷ
lệ DME nhỏ trên động cơ diesel trang bị bơm cao áp cơ khí. Ở Việt Nam đến nay
nghiên cứu đánh giá tính năng động cơ diesel với nhiên liệu DME hầu như còn
chưa được thực hiện, đồng thời đa số động cơ diesel ở Việt Nam vẫn sử dụng
công nghệ cũ là bơm cao áp và vòi phun điều khiển cơ khí. Do vậy phạm vi
nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu tính toán lý thuyết và thực nghiệm sử dụng
DME với động cơ diesel cỡ nhỏ, động cơ một xy lanh, công suất 11kW và sử
dụng phổ biến ở Việt Nam.
Các kết quả giúp làm rõ các quá trình diễn ra trong xylanh động cơ khi sử
dụng DME, đánh giá được khả năng sử dụng DME làm nhiên liệu cho động cơ
diesel thông thường, đồng thời là cơ sở việc đa dạng hóa nguồn nhiên liệu thay
thế ở Việt Nam.

6


Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU
DIMETHYL ETHER CHO ĐỘNG CƠ DIESEL
2.1. Lý thuyết quá trình cháy trong động cơ khi sử dụng diesel và DME
2.1.1. Quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trong động cơ diesel
2.1.1.1. Diễn biến quá trình cháy
2.1.1.1. Diễn biến quá trình cháy
- Giai đoạn cháy trễ I
- Giai đoạn cháy nhanh II
- Giai đoạn cháy chính (hoặc cháy chậm)
- Giai đoạn cháy rớt:

2.1.1.2. Các đặc trưng của tia phun diesel và các yếu tố ảnh hưởng đến tia phun
Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy ở động cơ diesel gồm: tỉ số nén,
hình dạng của buồng cháy, tính chất lý hoá của nhiên liệu, cấu trúc của các tia
nhiên liệu, quy luật phun nhiên liệu và quy luật tạo hỗn hợp cháy, góc phun sớm
nhiên liệu, tốc độ quay của động cơ, chế độ tải.
2.1.2. Quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trong động cơ diesel khi sử dụng DME
2.1.2.1. Sơ đồ phản ứng cháy của DME
Sơ đồ phản ứng cháy của DME được đưa ra bởi Curran gồm các phản ứng
chính sau [10]:
CH3OCH3 + OH

→ CH3OCH2 + H2O

CH3OCH2 + O2 = CH3OCH2O2
CH3OCH2O2

→ CH2OCH2O2H

CH2OCH2O2H

→ 2CH2O + OH

CH2OCH2O2H +O2 = O2CH2OCH2O2H

(2.2)
(2.3)
(2.4)
(2.5)
(2.6)

Ở nhiệt độ thấp, số lượng các gốc OH là nhỏ, do đó O2 được bổ sung ngay sau khi
CH3OCH2 được tạo ra. Tuy nhiên, khi số lượng các gốc OH trở nên lớn, phản ứng
(2.2) dần chiếm ưu thế. Sau khi phản ứng cộng với O2 ở phản ứng (2.3) và đồng phân
hóa ở phản ứng (2.4), một trong hai phản ứng (2.5) hoặc (2.6) xảy ra. Hai phản ứng
(2.5) và (2.6) có sự chiếm ưu thế lẫn nhau. Trong trường hợp phản ứng (2.5) xảy ra thì

7


số lượng gốc OH vẫn không đổi trong suốt phản ứng (2.3) và phản ứng (2.4). Mặt
khác khi cộng thêm O2 ở phản ứng (2.6), phản ứng (2.7) và (2.8) xảy ra. Các phản
ứng này là phản ứng dây chuyền phân nhánh, tạo ra hai nhánh tương đương của gốc
OH và do đó làm tăng nồng độ của các gốc OH.
O2CH2OCH2O2H

→ HO2CH2OCHO + OH
HO2CH2OCHO → OCH2OCHO +OH

(2.7)
(2.8)

Ở nhiệt độ cao phản ứng nhiệt phân trực tiếp CH3OCH2
CH3OCH2

→ CH3 + CH2O

(2.9)

Phản ứng (2.9) chỉ tạo ra các chất thụ động, do vậy phản ứng này là phản ứng
cuối cùng.

Tóm lại, phản ứng ở nhiệt độ thấp của DME bao gồm các phản ứng dây
chuyền có chu kỳ của nhiều phản ứng song song và phản ứng nối tiếp. Có ba xu
hướng thay đổi số lượng gốc OH phổ biến trong chuỗi phản ứng là tăng, duy trì
hoặc giảm. Tỉ lệ của ba xu hướng trên sẽ quyết định chuỗi phản ứng sẽ tiếp tục
hay dừng lại.
Tất cả các phản ứng được tóm lược lại trong hình 2.4. Số liệu trong mỗi hình
vẽ thể hiện sự khác biệt của ba mức năng lượng.

Hình 2.4. Phản ứng oxi hóa DME của Curran[10]
2.1.2.2. Đặc tính tia phun và bắt cháy của nhiên liệu
Hình 2.5 cho thấy hình ảnh của DME và diesel được phun vào buồng đốt ở nhiệt độ
Tp=293 K và áp suất Pa

= 15 bar. DME và diesel được chứa trong các bình chứa để

cung cấp cho bơm cao áp kiểu Bosch. Đường kính piston của bơm là 8mm, với vòi
phun một lỗ đường kính 0,2mm và chiều dài lỗ 0,8mm.[10]

8


Hình 2.5. Hình ảnh của chùm tia phun của DME và diesel[10]
Đối với DME, trên bề mặt tia phun có lớp hơi nhiên liệu tạo bề mặt gồ ghề. Trong khi đó
với diesel, có sự trượt của tia nhiên liệu trong môi trường không khí bao quanh nên hình thành
cấu trúc nhánh. Điều này chứng tỏ khả năng bay hơi và hình thành hỗn hợp của DME nhanh và
tốt hơn so với diesel.
Hình 2.8 cho thấy quá trình bắt cháy của tia phun DME và diesel được phun
vào môi trường có áp suất không khí pa = 31 bar, nhiệt độ Ta = 823 K và nồng độ
ôxy XO2 = 21%.

a. DME

b. Diesel

Hình 2.8. Quá trình bắt cháy của tia DME và diesel[10]
Quá trình bắt cháy của tia phun DME bắt đầu ở thời điểm khoảng 2,4 ms sau khi
phun, màng lửa sau đó lan tràn xuống phía dưới của tia phun. Ngọn lửa cháy của DME
không sáng rõ và cường độ sáng yếu hơn nhiều so với cường độ sáng của ngọn lửa cháy
diesel. Tuy nhiên tốc độ lan tràn màng lửa của DME lại nhanh hơn.
2.2. Cơ sở lý thuyết mô phỏng chu trình công tác động cơ diesel khi sử dụng DME
2.2.1. Phương trình nhiệt động thứ nhất
Trong trường hợp cụ thể thì việc tính toán quá trình cháy trong động cơ đốt trong
được dựa trên phương trình nhiệt động học thứ nhất:
d (m c .u )
dQ w
dQ F
dm BB
dV
(2.9)
= −p .
+
−∑
−h .
dα

c

dα

dα

9

dα

BB

dα


2.2.2. Mô hình truyền nhiệt
Quá trình truyền nhiệt từ trong buồng cháy qua thành buồng cháy như nắp
xylanh, piston, và lót xylanh được tính dựa vào phương trình truyền nhiệt sau:

Qwi = Ai .αw .(Tc −Twi )
Mô hình Woschni 1978
Mô hình Woschni 1978 dùng cho động cơ phun trực tiếp, buồng cháy thống
nhất. Hệ số truyền nhiệt của mô hình Woschni 1978 tính cho quá trình nén và
cháy giãn nở theo phương trình sau:

α W = 130 . D

−0,2

.p

0 ,8
c

.T c

− 0 , 53



V .T
. C 1 .c m + C 2 . D c ,1 .( p c − p c , 0 )
p c ,1 .V c ,1



0 ,8

2.2.3. Mô hình cháy
Để mô tả quá trình cháy trong động cơ diesel có nhiều mô hình khác nhau.
Hãng AVL đã phát triển mô hình cháy AVL MCC tính toán quy luật cháy trên cơ
sở kết hợp mô hình cháy Vibe và mô hình cháy xét đến năng lượng động học rối
của tia nhiên liệu.

dQtotal dQMCC dQPMC
=
+
dα
dα
dα

(2.22)

2.2.4. Mô hình tính toán các thành phần phát thải
- Mô hình tính toán hàm lượng phát thải CO

- Mô hình tính toán hàm lượng phát thải NOx
- Mô hình tính toán hàm lượng Soot
2.2.5. Mô hình nhiên liệu
2.3. Kết luận chương 2
Đặc tính tia phun và bắt cháy của nhiên liệu ảnh hưởng lớn đến sự hình thành
hỗn hợp và cháy trong động cơ diesel. Nhiên liệu DME có thể được thay thế cho
diesel làm nhiên liệu trên động cơ diesel, tuy nhiên do tính chất nhiên liệu khác
nhau nên có ảnh hưởng tới chất lượng phun nhiên liệu qua đó ảnh hưởng tới tính
năng động cơ. Nhiên liệu DME có áp suất hơi bão hòa và khả năng bay hơi cao
hơn, độ nhớt và môđun đàn hồi thấp hơn so với nhiên liệu diesel. Các tính chất này

10


dẫn đến chiều dài tia phun, độ xuyên sâu tia nhiên liệu DME ngắn, thể tích tia phun
lớn hơn so với diesel nhất là khi phun vào môi trường có áp suất và nhiệt độ thấp.
Tương ứng với đó, thời gian cháy trễ của DME cũng ngắn hơn. Điều đó cho thấy
khả năng hòa trộn hình thành hỗn hợp trong xylanh động cơ của DME tốt hơn so
với diesel.
Lý thuyết quá trình cháy của động cơ diesel (động cơ cháy do nén) đã được biết
đến khá đầy đủ. Phần mềm AVL Boost với các mô hình mô tả và tính toán các quá
trình diễn ra trong động cơ cháy do nén như mô hình cháy AVL MCC, mô hình
truyền nhiệt Woschni 1978, mô hình nhiên liệu, mô hình phát thải... có thể ứng dụng
để tính toán mô phỏng động cơ diesel khi sử dụng nhiên liệu DME.

11


Chương 3
NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHU TRÌNH CÔNG TÁC

ĐỘNG CƠ DIESEL KHI SỬ DỤNG DME
3.1. Nghiên cứu xây dựng mô hình động cơ diesel khi sử dụng DME
3.1.1. Đối tượng mô phỏng
Nghiên cứu mô phỏng thực hiện với động cơ Kubota RT140
Các thông số cơ bản của động cơ được thể hiện trên bảng 3.1

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật động cơ Kubota RT140
Thông số/ kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
Thể tích công tác (Vh)
709
ml
Đường kính xylanh (D)
97
mm
Hành trình piston (S)

96
mm
Tỷ số nén (ε)
18
Công suất định mức (Ne-đm)
11
kW
Tốc độ quay ứng với Ne-đm
2400
vòng /phút
Mô men xoắn lớn nhất (Me-max)
42
Nm
Tốc độ ứng với mô men xoắn lớn nhất
1400
vòng /phút
25
độ
Góc phun sớm (ϕs)
Áp suất phun
240
bar
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Kiểu cơ khí

3.1.2. Xây dựng mô hình mô phỏng

Hình 3.3. Mô hình động cơ Kubota RT140
3.2. Kết quả nghiên cứu mô phỏng
3.2.1. Kết quả mô phỏng động cơ Kubota RT140 khi dùng 100% DME

Tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ RT140 được mô phỏng trong các
trường hợp:
- Trường hợp lượng cung cấp DME trên một chu trình bằng với diesel
vct- DME = vct- diesel ở vị trí 100% tải;

12


- Trường hợp tăng lượng DME để đảm bảo công suất động cơ tương đương
với khi sử dụng diesel ở vị trí 100% tải.
3.2.1.1. Trường hợp giữ nguyên lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình vct
Lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình được xác định từ quá trình đo đạc thực
nghiệm và áp dụng công thức để tính thể tích nhiên liệu cung cấp cho chu trình.
Mômen của động cơ Kubota RT140 khi dùng DME nhỏ hơn so với khi dùng diesel
tại tất cả các tốc độ, trung bình trên toàn dải là 50,5% (Hình 3.4).

Hình 3.4. Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu mô phỏng trường hợp cùng vct
- Diễn biến áp suất trong xylanh động cơ

Hình 3.5. Áp suất trong xylanh khi dùng diesel và DME tại 1400 v/ph
Hình 3.5 thể hiện diễn biến áp suất trong xylanh động cơ ở tốc độ 1400
vòng/phút do DME có trị số Xêtan cao cùng với khả năng bay hơi nhanh, hòa
trộn hỗn hợp tốt nên thời gian cháy trễ và thời gian của quá trình cháy ngắn,
hầu hết lượng DME được cháy hết sau khi phun nên áp suất trong xylanh giai
đoạn đầu tăng tương tự như diesel.
- Tốc độ tỏa nhiệt

Hình 3.8. Tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh khi dùng diesel và DME tại 1400 v/ph
Theo hình 3.8 tốc độ tỏa nhiệt trong xy lanh khi dùng diesel lớn hơn tốc độ
tỏa nhiệt khi dùng DME.

13


3.2.1.2. Trường hợp tăng lượng DME để đảm bảo công suất động cơ tương
đương với khi sử dụng diesel
Để đảm bảo công suất động cơ không thay đổi khi sử dụng DME cần cung cấp
một lượng nhiên liệu lớn hơn. Cụ thể vct_DME = 1,87vct_diesel thì đảm bảo được công

Su?t tiêu hao nhiên li?u
(g/kWh)

400

50
45
40
35
30
25
20

350
300
250
1100

1400

1700

1900

2100

Mô men (Nm)

suất động cơ như khi dùng diesel

2400

T?c đ? đ?ng cơ (vòng/phút)
Mô men diesel

Mô men DME

Su?t tiêu hao nhiên li?u diesel

Su?t tiêu hao nhiên li?u DME

Hình 3.12. Đặc tính mô men và suất tiêu hao nhiên liệu mô phỏng của diesel và DME
Như vậy khi tăng thể tích DME lên 1,87 lần so với thể tích diesel, công suất
động cơ được duy trì như khi sử dụng diesel, tuy nhiên suất tiêu hao nhiên liệu
tăng trung bình tương ứng là 20,67%. (Hình 3.12)
- Áp suất trong xylanh động cơ

Hình 3.13. Áp suất trong xylanh khi dùng diesel và DME tại 1400 v/ph
Quá trình cháy của DME diễn ra sớm hơn theo như phân tích ở trên nên áp
suất cực đại trong xylanh lớn hơn so với diesel, pz max đạt 87,95 bar tại 367 độ so
với giá trị 93,79 bar tại 366 độ. Sau khi đạt pz max áp suất trong xylanh giảm nhanh

với giá trị tương tự như diesel.
- Tốc độ tỏa nhiệt

14


Hình 3.16. Tốc độ tỏa nhiệt trong xylanh khi dùng diesel và DME tại 1400 v/ph
Do DME cháy nhanh nên tốc độ tỏa nhiệt lớn, lớn hơn so với diesel, ngay từ
giai đoạn bắt đầu cháy (hình 3.16).
- Thành phần khí thải độc hại

Hình 3.20. Phát thải NOx

Hình 3.21. Phát thải CO

Hình 3.22. Phát thải muội than
3.2.2. Nghiên cứu mô phỏng động cơ Kubota RT 140 khi thay đổi góc phun
sớm với nhiên liệu DME
3.2.3. Nghiên cứu mô phỏng động cơ diesel sử dụng nhiên liệu hỗn hợp DME/diesel

Hình 3.28. Mô men của động cơ khi sử dụng
khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel

Hình 3.29. Suất tiêu hao nhiên liệu của động
cơ khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel

- Phát thải khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel

15

Hình 3.30. Phát thải NOx khi sử dụng
hỗn hợp DME và diesel

Hình 3.31. Phát thải CO khi sử dụng
hỗn hợp DME và diesel

Hình 3.32. Phát thải muội than khi sử dụng hỗn hợp DME và diesel
3.3. Kết luận chương 3
Luận án đã xây dựng mô hình mô phỏng động cơ RT 140 bằng phần mềm
AVL Boost và thực hiện tính toán lý thuyết các quá trình nhiệt động, tính năng
kinh tế kỹ thuật và phát thải khi sử dụng nhiên liệu diesel, DME và hỗn hợp
diesel/DME.
Trường hợp cùng thể tích nhiên liệu cung cấp cho chu trình, mô men của động cơ khi
dùng nhiên liệu DME nhỏ hơn so với khi dùng diesel trung bình trên toàn dải tốc độ là
50,5%. Để đảm bảo công suất động cơ không thay đổi cần tăng thể tích nhiên liệu/chu
trình lên 187%. Kết quả mô phỏng cũng cho thấy khi dùng DME thành phần phát thải
thay đổi rất lớn. Lượng NOx phát thải của động cơ khi dùng DME cao hơn so với khi
dùng diesel tại hầu hết các tốc độ, tính trung bình trên toàn dải tốc độ NOx tăng 57,18%.
Phát thải CO nhỏ hơn khi dùng diesel với mức giảm trung bình 43,72%,. Đồng thời, thành
phần phát thải muội than cũng giảm khá nhiều, trung bình trên toàn dải tốc độ là 91%.
Hàm lượng CO và muội than giảm là do trong nhiên liệu DME có chứa thành phần ôxy,
giảm hiện tượng thiếu ôxy cục bộ, quá trình cháy nhanh và triệt để hơn, đây là ưu điểm về
giảm phát thải khi dùng DME.
Ở cùng chế độ công suất và tốc độ động cơ, khi sử dụng hỗn hợp DME và
diesel, phát thải NOx tăng dần khi tăng tỷ lệ DME. Còn CO và muội than thì có
xu hướng ngược lại.
Kết quả mô phỏng trên đây giúp làm rõ được diễn biến các quá trình nhiệt
động trong xylanh động cơ, đồng thời đưa ra tính toán thay đổi thông số điều
chỉnh nhằm đảm bảo tính năng kỹ thuật động cơ diesel khi sử dụng DME.

16


Chương 4
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
VÀ PHÁT THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL KHI SỬ DỤNG DIMETHYL ETHER
4.1. Mục đích thử nghiệm
Chương này luận án tập trung nghiên cứu thực nghiệm đánh giá chất lượng tia phun
DME với vòi phun thông thường và thử nghiệm động cơ Kubota RT140 khi sử dụng
nhiên liệu DME trên băng thử. Các kết quả này đồng thời cũng được sử dụng để hiệu
chỉnh và đánh giá độ tin cậy của mô hình động cơ đã được xây dựng ở chương 3.
4.2. Thiết lập thử nghiệm trên băng thử
4.2.1. Sơ đồ hệ thống thử nghiệm
Thử nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong, Trường
Đại học Chulalongkorn, Thái Lan trên băng thử động cơ (hình 4.1). Phòng thử được
trang bị phanh thử thủy lực tạo tải cân bằng với công suất của động cơ phát ra, từ đó
xác định được các thông số cơ bản như mômen và tốc độ của động cơ. Suất tiêu hao
nhiên liệu được xác định bằng cân nhiên liệu. Ngoài ra, các cảm biến đo nhiệt độ
nước, nhiên liệu, áp suất trong xylanh, tốc độ tỏa nhiệt cũng được sử dụng để giám sát
tình trạng hoạt động của động cơ.

Quạt hút

Hình 4.1. Sơ đồ băng thử động cơ
4.2.2. Xây dựng hệ thống cung cấp nhiên liệu DME cho động cơ diesel
Để cung cấp DME dạng lỏng cho động cơ, ở nhiệt độ môi trường, DME cần được
nén với áp suất lớn hơn 7 bar. Trong nghiên cứu này DME được nén tới áp suất 30bar
bởi bình N2 nén khi đi vào đường nhiên liệu thấp áp. Do DME nén được cung cấp trực
tiếp vào đường vào của bơm cao áp nên không cần sử dụng bơm chuyển nhiên liệu thấp

áp. Khí N2 được sử dụng do có độ tan thấp trong DME (hình 4.3).

17


Hình 4.3. Hệ thống cung cấp DME cho động cơ Kubota
4.2.3. Các trang thiết bị thử nghiệm chính
4.2.3.1. Phanh động cơ
4.2.3.2. Thiết bị đo tốc độ động cơ
4.2.3.3. Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu
4.2.3.4. Cảm biến đo nhiệt độ
4.2.3.5. Bộ cảm biến đo áp suất trong xylanh và áp suất nhiên liệu
4.2.3.6. Thiết bị đo độ khói
4.2.3.7. Thiết bị thu nhận dữ liệu
4.2.4. Động cơ và nhiên liệu thử nghiệm
Thử nghiệm được thực hiện với động cơ Kubota RT140
Nhiên liệu thử nghiệm gồm diesel thông thường và DME.
4.2.5. Chế độ thử nghiệm
- Thử nghiệm tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ khi sử dụng diesel
và DME ở chế độ toàn tải, tốc độ 1400, 1700 và 2100 vòng/phút, giữ nguyên thể tích
nhiên liệu/ chu trình vct (giữ nguyên vị trí cung cấp nhiên liệu).
- Thử nghiệm theo đường đặc tính tải tại các tốc độ 1400, 1700, 2100 vòng
/phút với các giá trị mômen là 11,06 Nm, 15,56 Nm, 19,71 Nm.
- Đánh giá các thông số kỹ thuật động cơ và phát thải sử dụng DME với góc
phun sớm hợp lý.
- Tại mỗi điểm đo, động cơ được chạy ổn định 3 phút trước khi đo, số lần đo
tại mỗi điểm là 3 lần.
4.2.6. Kết quả thử nghiệm
4.2.6.1. Kết quả thử nghiệm ở chế độ toàn tải
a) Đánh giá độ tin cậy của mô hình mô phỏng khi sử dụng diesel và DME

18


60

290

50

285
280

40

275

30

270
265

20

260

Su?t tiêu hao nhiên li?u TN
Su?t tiêu hao nhiên li?u MP
Mô men TN
Mô men MP

1700
2100

255
250
1400

Mô men (Nm)

Su?t tiêu hao nhiên li?u (g/kWh)

295

10
0

T?c đ? đ?ng cơ (vòng/phút)

800

30

600

20

400
10

200

0

Mô men (Nm)

Suất tiêu hao nhiên
liệu (g/kWh)

Hình 4.9. Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu thực nghiệm và mô phỏng
với nhiên liệu diesel
Hình 4.10 thể hiện kết quả mô phỏng và thực nghiệm của động cơ Kubota
RT140 khi dùng DME. Độ chênh lệch lớn nhất về mô men là 4,62 % tại 2100
vòng/phút, sai lệch trung bình là 3,53%. Độ chênh lệch lớn nhất về suất tiêu hao
nhiên liệu là 5,04 % tại 2100 vòng/phút, sai lệch trung bình là 3,77%. Các kết quả
này đã thể hiện độ tin cậy của mô hình và có thể sử dụng mô hình này để phục vụ
cho bước nghiên cứu tiếp theo.

0
1400
1700
2100
Tốc độ động cơ (vòng/phút)

Suất tiêu hao nhiên liệu TN
Mô men TN

Suất tiêu hao nhiên liệu MP
Mô men MP

Hình 4.10. Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu thực nghiệm và mô phỏng
với nhiên liệu DME

b) Đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ khi sử dụng
nhiên liệu diesel và DME.
- Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ
Khi sử dụng DME, mô men của động cơ giảm và suất tiêu hao nhiên liệu tăng
so với khi dùng diesel (hình 4.11). Mô men của động cơ nhỏ hơn và suất tiêu hao
nhiên liệu lớn hơn khi dùng DME so với khi dùng diesel. Trung bình tại các điểm
đo mô men giảm 51,81% và suất tiêu hao nhiên liệu tăng 44,78. Kết quả này cũng
phù hợp với tính toán mô phỏng.

19


Hình 4.11. Mô men và suất tiêu hao nhiên liệu với diesel và DME
- Nhiệt độ khí xả
Nhi t đ khí x (0C)

600
500
400
300
200
100
Diesel

DME

0
1400

1700

2100

T c đ đ ng c (vòng/phút)

Hình 4.12. Nhiệt độ khí xả khi dùng diesel và DME
Hình 4.12 cho thấy nhiệt độ khí xả của động cơ khi dùng DME thấp hơn so
với khi dùng diesel tại hầu hết các tốc độ, tính trung bình trên toàn dải tốc độ
nhiệt độ khí xả giảm 51,81%.
- Thành phần muội than trong khí thải
Hình 4.13 cho thấy khi động cơ dùng DME muội than giảm khá nhiều, giảm

Muội than ( %)

trung bình trên toàn dải tốc độ là 89,25% so với diesel.

60
40
20
0
1400

1700

2100

Tốc độ động cơ (vòng/phút)
Diesel

DME

Hình 4.13. Muội than của động cơ RT140 dùng diesel và DME

20


4.2.6.2. Nghiên cứu thử nghiệm động cơ theo đường đặc tính tải
- Diễn biến áp suất trong xylanh khi thay đổi góc phun sớm
Theo hình 4.20, giá trị lớn nhất pzmax là 71,87 bar với góc phun sớm 27 độ tại
367,2 độ góc quay trục khuỷu.

Hình 4.20. Áp suất trong xylanh với mô men 15,56 Nm tại 1400 v/ph
Qua các kết quả thực nghiệm khi thay đổi góc phun sớm cho thấy rằng tại góc
phun sớm 27 độ đảm bảo các chỉ tiêu như mômen lớn nhất, suất tiêu hao nhiên
liệu nhỏ nhất, áp suất cháy trong xy lanh lớn nhất.
4.3. Nghiên cứu thử nghiệm đánh giá chất lượng tia phun nhiên liệu DME
4.3.1. Điều kiện thử nghiệm
Nghiên cứu được tiến hành trên thiết bị cân chỉnh vòi phun với vòi phun kín có bốn
lỗ phun, đường kính lỗ 0,5 mm của động cơ Kubota RT140 (Hình 4.1). Tia nhiên liệu
được phun ra không gian có áp suất và nhiệt độ môi trường (T=298 K, p = 1 bar).
Áp suất phun nhiên liệu được điều chỉnh ở giá trị nguyên thủy của vòi phun là
240 bar. Hình ảnh các tia phun với nhiên liệu diesel và DME được thu lại bởi
máy quay với tốc độ 900 FPS.
4.3.2. So sánh tia phun nhiên liệu diesel và DME
Hình dạng tia phun được đánh giá bằng chiều dài thâm nhập (S) và góc nón
tia phun (ϕ). Từ hình ảnh cho thấy chiều dài tia phun của nhiên liệu diesel lớn
hơn so với nhiên liệu DME.

21

Hình 4.25. Hình ảnh tia phun nhiên liệu diesel và DME
Hình dáng của chùm tia DME dày và ngắn hơn chùm tia diesel. Do nhiệt độ sôi và
độ nhớt của DME thấp, chùm tia DME có thời gian phá vỡ ngắn hơn (khoảng 0,3 ms
đến 0,5 ms) so với chùm tia diesel (khoảng 0,5 ms đến 0,7 ms). Quá trình hóa hơi của
DME nhanh hơn diesel rất nhiều.
4.4. Kết luận chương 4
Động cơ diesel Kubota RT140 đã được thiết lập trên băng thử với hệ thống
cung cấp nhiên liệu DME ở trạng thái lỏng phù hợp phục vụ nghiên cứu thử
nghiệm. Kết quả thử nghiệm đã đánh giá được độ tin cậy của mô hình mô phỏng
khi sử dụng diesel và DME với sai lệch lớn nhất về mômen và suất tiêu hao
nhiên liệu là ≤ 5 %.
Về các thông số tính năng kỹ thuật trong trường hợp cùng thể tích nhiên
liệu/chu trình ở toàn tải, mômen của động cơ Kubota RT140 khi dùng DME nhỏ
hơn khi dùng diesel, trung bình trên toàn dải tốc độ là 51,81%, suất tiêu hao
nhiên liệu lớn hơn trung bình là 44,78 %. Nhiệt độ khí xả của động cơ khi dùng
DME thấp hơn so với khi dùng diesel tại hầu hết các tốc độ, trung bình giảm
51,81%. Muội than trong khí thải cũng giảm khá nhiều, trung bình 89,25%, do
trong DME có chứa thành phần ôxy, giảm hiện tượng thiếu ôxy cục bộ nên quá
trình cháy triệt để hơn.
Bên cạnh đó, luận án đã thực hiện thử nghiệm quan sát tia phun DME và
diesel với vòi phun của động cơ Kubota RT140. Kết quả cho thấy ở các điều kiện
tương tự nhau, độ xâm nhập đầu tia phun của DME ngắn hơn diesel và góc của
chùm tia phun DME rộng hơn diesel. Hình dáng của chùm tia DME dày và ngắn
hơn chùm tia diesel. Kết quả này làm rõ hơn ảnh hưởng của tính chất nhiên liệu
DME tới chất lượng tia phun, quá trình hình thành hỗn hợp và cháy trong động cơ
diesel.

22

KẾT LUẬN CHUNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN
1. Kết luận chung
Luận án đã thực hiện nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm quá trình nhiệt động,
các thông số tính năng kinh tế kỹ thuật và phát thải khi sử dụng DME cho động cơ
diesel cỡ nhỏ sử dụng phổ biến ở Việt Nam.Về nghiên cứu lý thuyết, luận án đã xây
dựng thành công mô hình mô phỏng động cơ Kubota RT140 trên phần mềm AVL
Boost khi sử dụng nhiên liệu diesel và DME đảm bảo độ tin cậy.
Kết quả mô phỏng cho thấy trường hợp cùng lượng nhiên liệu cung cấp mô men
của động cơ khi dùng nhiên liệu DME nhỏ hơn so với khi dùng diesel trung bình trên
toàn dải tốc độ là 50,5%. Để đảm bảo công suất động cơ không thay đổi cần tăng thể
tích nhiên liệu/chu trình lên 187%. Kết quả mô phỏng cũng cho thấy khi dùng DME
thành phần phát thải thay đổi rất lớn. Lượng NOx phát thải của động cơ khi dùng DME
cao hơn so với khi dùng diesel tại hầu hết các tốc độ, tính trung bình trên toàn dải tốc độ
NOx tăng 57,18%. Phát thải CO nhỏ hơn khi dùng diesel với mức giảm trung bình
43,72%,. Đồng thời, thành phần phát thải muội than cũng giảm khá nhiều, trung bình
trên toàn dải tốc độ là 91%. Ở cùng chế độ công suất và tốc độ động cơ, khi sử dụng hỗn
hợp DME và diesel, phát thải NOx tăng dần khi tăng tỷ lệ DME. Còn CO và muội than
thì có xu hướng ngược lại.
Nghiên cứu thực nghiệm hình dạng tia phun DME với vòi phun cơ khí thông
thường, cho thấy các điều kiện tương tự nhau, độ xâm nhập đầu tia phun của
DME ngắn hơn và góc của chùm tia rộng hơn của diesel. Hình dáng của chùm tia
diesel mỏng và dài hơn chùm tia DME.
Nghiên cứu thực nghiệm động cơ diesel Kubota RT140 trên băng thử với hệ thống
cung cấp DME lỏng đã đánh giá được tính năng và phát thải động cơ khi sử dụng DME.
Khi sử dụng DME, mô men của động cơ nhỏ hơn và suất tiêu hao nhiên liệu lớn hơn khi
dùng diesel trong trường hợp giữ nguyên vị trí cung cấp nhiên liệu. Trung bình trên toàn
dải tốc độ mô men giảm 51,81% và suất tiêu hao nhiên liệu tăng 44,78%. Nhiệt độ khí
xả của động cơ khi dùng DME thấp hơn so với khi dùng diesel tại hầu hết các tốc độ,
tính trung bình trên toàn dải tốc độ nhiệt độ khí xả giảm 51,81%. Khi động cơ dùng

DME muội than cũng giảm khá nhiều và giảm trung bình trên toàn dải tốc độ là
89,25%.
Như vậy DME có thể sử dụng thay thế nhiên liệu diesel với hiệu quả giảm
phát thải CO và muội than rõ rệt. Tuy nhiên để đảm bảo tính năng kinh tế kỹ
thuật, cần tăng lượng nhiên liệu DME cung cấp cho động cơ và điều chỉnh góc
phun sớm phù hợp. Đồng thời hệ thống cung cấp DME cần đảm bảo duy trì DME
ở trạng thái lỏng, có thể sử dụng phương án dùng bình Nitơ để nén hoặc có thể
sử dụng bơm thấp áp có áp suất nén lớn hơn 8bar.

23