Tính năng làm việc và phát thải động cơ diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu cồn-diesel

Nhóm tác giả Nguyễn Đức Khánh (Bộ môn Động cơ đốt trong, Viện Cơ khí động lực, ĐH Bách khoa Hà Nội) và Nguyễn Thành Bắc (Khoa Công nghệ ô tô, ĐH Công nghiệp Hà Nội) thực hiện nghiên cứu tính năng làm việc và phát thải độc hại của động cơ diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu cồn-diesel bằng phương pháp mô phỏng với hai cách thức cung cấp cồn là phun vào đường nạp và trộn với diesel với tỷ lệ nhất định.

Cách thức thứ nhất, cồn được cung cấp bổ sung vào đường nạp của động cơ trước khi vào xy-lanh để thay thế 20% nhiên liệu diesel. Cách thứ hai, cồn được hòa trộn với diesel theo tỷ lệ 20/80 và được phun trực tiếp vào động cơ. Quá trình nghiên cứu mô phỏng được thực hiện trên động cơ diesel 4 kỳ, 4 xy-lanh sử dụng trên máy kéo.

Kết quả cho thấy, hiệu suất nhiệt được cải thiện khi sử dụng cách thức pha cồn vào nhiên liệu diesel do tránh được ảnh hưởng của sự bay hơi cồn trên đường nạp. Mô men có ích giảm khi sử dụng lưỡng nhiên liệu do nhiệt trị thấp của cồn nhỏ hơn nhiều so với diesel. Phát thải NO_x giảm mạnh ở dải tốc độ cao do ảnh hưởng của cồn hóa hơi trên đường nạp (cách thức F) và cồn bay hơi trong xy-lanh (cách thức B) làm nhiệt độ quá trình cháy giảm. Trong khi đó, NO_x lại có xu hướng tăng một chút ở dải tốc độ thấp do nhiệt độ cháy tăng nhờ thời gian cháy kéo dài hơn.