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.

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.

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

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.
6.2.1. Động cơ 2 kỳ.

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.

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.
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.
Hạn chế của giải pháp này là gì?

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.

6.2.1. 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.

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.

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

 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.

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.

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.

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

 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.

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.


 Tuy nhiên động cơ phun trực tiếp làm việc ồn hơn và phát sinh
nhiều chất ô nhiễm khác (NOx, HC).
 Vì vậy, ngày nay dạng buồng cháy này chỉ dùng đối với động cơ
ô tô tải hạng nặng.

CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ
CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT
6.3. Trường hợp động cơ Diesel.
Đặc điểm phát sinh các chất ô nhiễm trong động cơ Diezel là gì?
 Việc hạn chế mức độ phát sinh ô nhiễm tối ưu đối với động cơ
Diesel cần phải cân đối giữa nồng độ hai chất ô nhiễm chính đó là
NOx và bồ hóng.
6.3.1. Ảnh hưởng của góc phun sớm và tối ưu hóa hệ thống phun

Tăng góc phun sớm →p
zmax
và T
z
↑→ ↑NO.
 Giảm góc phun sớm là biện pháp hữu hiệu làm giảm nồng độ
NOx trong khí xả.
 Tuy nhiên việc giảm góc phun sớm cần phải xem xét đến chế độ
tốc độ và chế độ tải để tránh sự gia tăng suất tiêu hao nhiên liệu.

CHƯƠNG 6: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ
CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ ĐCĐT
6.3.1. Ảnh hưởng của góc phun sớm và tối ưu hóa hệ thống phun
 Mặt khác, khi tăng góc phun sớm, do quá trình cháy trễ kéo dài,
lượng nhiên liệu hòa trộn trước với hệ số dư lượng không khí lớn gia
tăng. Hỗn hợp này khó bén lửa do đó chúng thường cháy không