Nghiên cứu ảnh hưởng của kim phun đến công suất và khí thải của động cơ diesel

Nghiên cứu chỉ ra áp suất phun nhiên liệu diesel là yếu tố quyết định chất lượng quá trình phun. Áp suất phun nhiên liệu diesel cao hơn tạo ra sự phân bố nhiên liệu mịn hơn, dẫn đến hỗn hợp nhiên liệu-không khí đồng nhất hơn. Tuy nhiên, áp suất phun nhiên liệu diesel quá cao có thể gây ra hiện tượng xâm thực và mài mòn kim phun diesel, ảnh hưởng đến tuổi thọ. Quá trình phun nhiên liệu diesel được mô phỏng bằng phần mềm AVL Fire để đánh giá ảnh hưởng của các thông số như đường kính lỗ tia phun, góc phun và thời điểm phun. Các kết quả mô phỏng cho thấy sự thay đổi đường kính lỗ tia phun ảnh hưởng đáng kể đến kích thước giọt nhiên liệu và sự phân bố không gian. Lỗ phun nhỏ hơn tạo ra giọt nhiên liệu nhỏ hơn, tăng diện tích tiếp xúc giữa nhiên liệu và không khí, dẫn đến quá trình cháy hoàn toàn hơn. Quá trình phun nhiên liệu diesel hiệu quả đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất động cơ diesel và giảm khí thải. Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa áp suất phun nhiên liệu diesel và quá trình phun nhiên liệu diesel là then chốt trong thiết kế và vận hành động cơ diesel hiệu quả.

Các loại kim phun diesel khác nhau, ví dụ như common rail, unit injector, và pump-line-nozzle, có những đặc điểm về thiết kế và hoạt động khác nhau, dẫn đến ảnh hưởng khác nhau đến hiệu suất động cơ diesel. Common rail cho phép kiểm soát chính xác áp suất phun nhiên liệu diesel và thời điểm phun, dẫn đến hiệu quả cháy tốt hơn. Unit injector tích hợp bơm và kim phun trong một bộ phận, đơn giản hóa hệ thống nhưng có thể hạn chế độ linh hoạt về điều khiển. Pump-line-nozzle là công nghệ cũ hơn, hiệu quả cháy thấp hơn so với hai loại kia. Việc lựa chọn loại kim phun diesel phụ thuộc vào yêu cầu về hiệu suất, độ tin cậy và chi phí. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích hiệu suất động cơ diesel với kim phun diesel đa lỗ, đánh giá sự ảnh hưởng của đường kính lỗ phun đến hiệu suất. Kết quả cho thấy, thiết kế kim phun diesel và thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ diesel đáng kể. Việc chọn lựa loại kim phun diesel phù hợp giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu khí thải.

Mục tiêu chính là giảm khí thải động cơ diesel, đặc biệt là oxit nitơ NOx, cacbon monoxit CO, hydrocacbon HC và muội than. Tối ưu hóa kim phun diesel đóng vai trò then chốt trong việc đạt được mục tiêu này. Nghiên cứu cho thấy sự thay đổi đường kính lỗ tia phun có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình cháy và lượng khí thải. Lỗ phun nhỏ hơn tạo ra giọt nhiên liệu nhỏ hơn, tăng diện tích tiếp xúc và cải thiện quá trình cháy, dẫn đến giảm lượng HC và muội than. Tuy nhiên, điều này cũng có thể làm tăng lượng NOx. Việc tìm kiếm điểm cân bằng giữa hiệu quả cháy và lượng khí thải là vấn đề nan giải. Giảm khí thải động cơ diesel đòi hỏi sự kết hợp giữa tối ưu hóa thiết kế kim phun diesel và áp dụng các công nghệ xử lý khí thải sau như EGR, SCR, DPF, DOC. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải như Euro máy là điều kiện cần thiết, cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển công nghệ kim phun diesel thân thiện với môi trường.

Phân tích khí thải động cơ diesel là bước quan trọng để đánh giá hiệu quả của kim phun diesel. Nghiên cứu này sử dụng mô phỏng AVL Fire để thu thập dữ liệu về lượng khí thải, bao gồm NOx, CO, HC, và muội than. Dữ liệu thu được được sử dụng để đánh giá sự ảnh hưởng của đường kính lỗ tia phun đến các thành phần khí thải. Kết quả cho thấy sự thay đổi đường kính lỗ phun có ảnh hưởng đáng kể đến thành phần và lượng khí thải. Nghiên cứu này cũng đề cập đến tiêu chuẩn khí thải động cơ diesel, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đáp ứng các tiêu chuẩn này. Việc tuân thủ tiêu chuẩn khí thải động cơ diesel đòi hỏi sự cải tiến liên tục trong thiết kế và công nghệ động cơ. Phân tích khí thải động cơ diesel cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá hiệu quả của biện pháp giảm khí thải và giúp thúc đẩy nghiên cứu và phát triển công nghệ thân thiện với môi trường. Đáp ứng tiêu chuẩn khí thải động cơ diesel (như Euro máy) là mục tiêu quan trọng trong việc bảo vệ môi trường.