BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
--------- oOo --------
BÙI ĐỨC THẢO
NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN QUÁ TRÌNH CHÁY
CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL Ở NHIỆT ĐỘ THẤP NHẰM
GIẢM PHÁT THẢI Ô NHIỄM NOX VÀ PM
LUẬN ÁN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
--------- oOo --------
BÙI ĐỨC THẢO
NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA
ĐỘNG CƠ DIESEL Ở NHIỆT ĐỘ THẤP NHẰM GIẢM
PHÁT THẢI Ô NHIỄM NOX VÀ PM
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Mã số: 8520116
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS TS HOÀNG ANH TUẤN
TP.HCM – 8/2020
LUẬN VĂN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS HOÀNG ANH TUẤN
Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS Lê Hữu Sơn
Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS.TS Phan Văn Quân
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Giao thông vận tải Tp. HCM ngày 28
tháng 8 năm 2020
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1.
TS Lê Văn Vang
Chủ tịch Hội đồng;
2.
PGS.TS Lê Hữu Sơn
Ủy viên, phản biện;
3.
PGS.TS Phan Văn Quân
Ủy viên, phản biện;
4.
PGS.TSKH Đỗ Đức Lưu
Ủy viên.
5.
PGS.TS Đặng Xuân Kiên
Ủy viên, thư ký;
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
VIỆN HÀNG HẢI
TS Lê Văn Vang
TS. Lê Văn Vang
i
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ................................................................ IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. VI
TÓM TẮT LUẬN VĂN..................................................................................... VII
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .................................................................... VII
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ....................................................VIII
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................VIII
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................VIII
5. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỂN CỦA LUẬN VĂN ............ IX
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRUYỀN
THỐNG ....................................................................................................................... 1
1.1.1. Phát thải SOx ......................................................................................... 2
1.1.2. Phát thải CO2 ......................................................................................... 2
1.1.3. Phát thải CO .......................................................................................... 2
1.1.4. Phát thải HC .......................................................................................... 4
1.1.5. Phát thải NOx ........................................................................................ 5
1.1.6. Các hạt rắn ............................................................................................ 6
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI NOX VÀ PM
CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRUYỀN THỐNG ........................................................ 6
1.2.1 Những phương hướng để giảm ô nhiễm do khí thải động cơ đốt
trong ............................................................................................................... 6
1.2.2. Các biện pháp kết cấu làm giảm khí thải ô nhiễm ............................. 8
1.3. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ
VIỆT NAM VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY NHIỆT ĐỘ THẤP ................................... 13
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................... 19
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHÁT THẢI NOX
VÀ PM ....................................................................................................................... 19
ii
2.1.1. Phát thải NOx ...................................................................................... 19
2.2.2. Phát thải PM ........................................................................................ 22
2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ ẢNH
HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN ĐẶC TÍNH CHÁY VÀ PHÁT THẢI CỦA ĐỘNG CƠ
DIESEL ..................................................................................................................... 33
2.2.1 Mô hình đốt cháy khái niệm ................................................................. 33
2.2.2 Đặc tính cháy và tỏa nhiệt trong diesel PPCI ........................................ 41
2.2.3 Quá trình cháy trong PPCI .................................................................... 46
2.2.4 Sự phân tầng nhiệt và nhiên liệu trong PPCI ......................................... 49
2.3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH CHÁY NHIỆT ĐỘ
THẤP ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ DIESEL .................................................................... 57
2.3.1. Phun mồi ............................................................................................. 60
2.3.2. Phun bổ sung ....................................................................................... 62
2.3.3. Phun muộn .......................................................................................... 63
2.3.4. Phun chính nhiều giai đoạn .................................................................. 64
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ................................................ 67
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 67
3.1.1. Mục tiêu thử nghiệm ........................................................................... 67
3.1.2. Đối tượng và phạm vi thử nghiệm ....................................................... 67
3.1.3. Điều kiện thử nghiệm .......................................................................... 67
3.2. TRANG THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM ............................................................... 68
3.2.1. Động cơ và thiết bị đo ......................................................................... 68
3.2.2. Thiết bị đo và nhiên liệu ...................................................................... 70
3.2.3. Tiến trình thử nghiệm .......................................................................... 71
3.3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN ................................................... 71
3.3.1. Đánh giá đặc tính công suất và suất tiêu hao nhiên liệu ....................... 71
