TÓM TẮT
Hỗn hợp xăng – ethanol sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ cháy bằng nén với nhiên liệu xăng (GCI - Gasoline Compression Ignition), xét đến khả năng chống tự cháy cao hơn, khả năng hóa hơi tốt hơn và hàm lượng ô xy trong nhiên liệu cao hơn của ethanol, tất cả đều có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu suất vốn đã cao hơn của động cơ diesel cháy bằng nén (CI – Compression Ignition) so với động cơ xăng. Nhiên liệu sinh học cũng đồng thời đáp ứng xu hướng phát triển bền vững, đặc biệt lĩnh lực năng lượng, và giảm thiểu lượng khí thải độc hại, đặc biệt với bồ hóng (PM - Particulate Matter) và ô xít ni tơ (NOx).
Bài báo trình bày nghiên cứu về ảnh hưởng của luân hồi khí thải và tăng áp khí nạp đến đặc tính cháy và đặc tính phát thải của động cơ cháy do nén hỗn hợp hình thành trước một phần. Các thí nghiệm ở nghiên cứu này được thực hiện với động cơ cháy bằng nén, 1 xy lanh với tập trung vào chiến lược phun kép, lần phun đầu tiên ở -35 góc quay trục khuỷu sau điểm chết trên và lần phun thứ hai muộn hơn, gần điểm chết trên. Các điều kiện vận hành động cơ được giữ không đổi: tốc độ quay động cơ 1500 vòng / phút, nhiệt độ khí nạp 165oC, áp suất nạp 1 bar và áp suất phun 400 bar. Các tham số được khảo sát chính là các biện pháp điều khiển quá trình cháy đối với động cơ cháy bằng nén, hai thông số được khảo sát để tối ưu hóa chiến lược phun kép, với mục tiêu gia tăng hiệu suất cháy và giảm thiểu các thành phần khí thải độc hại PM, NOx,…
Kết quả thực nghiệm cho thấy, với việc điều khiển tỷ lệ luân hồi khí thải, mức độ tăng áp suất nạp và chiến lược phun nhiên liệu hợp lý sẽ làm giảm mức phát thải của động cơ sử dụng mô hình cháy bằng nén.
ABSTRACT
Gasoline-ethanol blend used as fuel for gasoline compression ignition (GCI) engines, considering the higher resistance to auto-ignition, better vaporization ability, and higher oxygen content in ethanol, all have the potential to further improve the already high efficiency of compression ignition (CI) diesel engines compared to gasoline engines. Biofuels also simultaneously meet the sustainable development trend, especially in the energy sector, and reduce harmful emissions, particularly particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx).
This article presents a study on the influence of exhaust gas recirculation and intake air boosting on the combustion characteristics and emissions of partially premixed compression ignition engines. The experiments in this study were conducted on a single-cylinder compression ignition engine with a focus on dual-fuel injection strategy, with the first injection occurring at -35 degrees after top dead center and the second injection occurring later, near top dead center. The engine operating conditions were kept constant: engine speed of 1500 rpm, intake air temperature of 165°C, intake pressure of 1 bar, and injection pressure of 400 bar. The main parameters investigated were the combustion control measures for compression ignition engines, with two parameters studied to optimize the dual-fuel injection strategy, aiming to increase combustion efficiency and minimize harmful emissions such as PM and NOx.
The experimental results showed that controlling the exhaust gas recirculation rate, intake air boosting level, and fuel injection strategy appropriately can reduce the emissions of engines using the compression ignition combustion model.