I. Nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng EGR đến phát thải động cơ Vikyno RV 1252 thông qua mô phỏng. Mục tiêu chính là xác định các điều kiện hoạt động tối ưu của hệ thống EGR để giảm thiểu phát thải mà không ảnh hưởng đáng kể đến công suất động cơ. Đối tượng nghiên cứu là động cơ Vikyno RV 1252, một động cơ Diesel 1 xy-lanh phun trực tiếp, được sử dụng phổ biến trong nông nghiệp. Phương pháp mô phỏng được sử dụng là phần mềm KIVA, cho phép phân tích chi tiết các thông số kỹ thuật và hiệu suất động cơ.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu là tìm ra các điều kiện hoạt động tối ưu của hệ thống EGR để giảm thiểu phát thải ô nhiễm, đặc biệt là NOx và bồ hóng, mà không làm giảm đáng kể công suất động cơ. Điều này được thực hiện thông qua mô phỏng động cơ Vikyno RV 1252 bằng phần mềm KIVA, cho phép phân tích chi tiết các thông số kỹ thuật và hiệu suất động cơ.
1.2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu chính là động cơ Vikyno RV 1252, một động cơ Diesel 1 xy-lanh phun trực tiếp, được sử dụng phổ biến trong nông nghiệp. Động cơ này có nhiều ưu điểm như tiết kiệm nhiên liệu, độ rung thấp và làm việc êm, nhưng cũng có những hạn chế về phát thải ô nhiễm, đặc biệt là NOx và bồ hóng.
II. Ảnh hưởng EGR
Ảnh hưởng EGR đến phát thải động cơ được phân tích chi tiết trong nghiên cứu này. Hệ thống EGR (Exhaust Gas Recirculation) là một công nghệ được sử dụng để giảm thiểu phát thải NOx bằng cách tuần hoàn một phần khí thải trở lại buồng đốt. Kết quả mô phỏng cho thấy, khi tăng tỷ lệ EGR, lượng NOx giảm đáng kể, nhưng lượng bồ hóng lại tăng lên. Đồng thời, công suất động cơ cũng bị giảm nhẹ và suất tiêu hao nhiên liệu tăng.
2.1. Nguyên lý hoạt động của EGR
Hệ thống EGR hoạt động bằng cách tuần hoàn một phần khí thải trở lại buồng đốt, làm giảm nhiệt độ cháy và từ đó giảm thiểu phát thải NOx. Tuy nhiên, việc tăng tỷ lệ EGR cũng dẫn đến sự gia tăng lượng bồ hóng và giảm công suất động cơ. Kết quả mô phỏng cho thấy, tỷ lệ EGR tối ưu cần được cân nhắc để đạt được sự cân bằng giữa giảm phát thải và duy trì hiệu suất động cơ.
2.2. Kết quả mô phỏng EGR
Kết quả mô phỏng cho thấy, khi tăng tỷ lệ EGR từ 0% đến 40%, lượng NOx giảm đáng kể, nhưng lượng bồ hóng lại tăng lên. Đồng thời, công suất động cơ cũng bị giảm nhẹ và suất tiêu hao nhiên liệu tăng. Điều này cho thấy cần phải tìm ra tỷ lệ EGR tối ưu để đạt được sự cân bằng giữa giảm phát thải và duy trì hiệu suất động cơ.
III. Phát thải động cơ
Phát thải động cơ là một trong những vấn đề chính được nghiên cứu trong luận văn này. Động cơ Vikyno RV 1252 là một động cơ Diesel phun trực tiếp, có phát thải ô nhiễm đáng kể, đặc biệt là NOx và bồ hóng. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc sử dụng hệ thống EGR có thể giảm thiểu đáng kể lượng NOx, nhưng đồng thời cũng làm tăng lượng bồ hóng. Điều này đòi hỏi cần có các giải pháp kỹ thuật để cân bằng giữa giảm phát thải và duy trì hiệu suất động cơ.
3.1. Phát thải NOx
Phát thải NOx là một trong những vấn đề chính của động cơ Diesel. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc sử dụng hệ thống EGR có thể giảm thiểu đáng kể lượng NOx bằng cách giảm nhiệt độ cháy trong buồng đốt. Tuy nhiên, việc tăng tỷ lệ EGR cũng dẫn đến sự gia tăng lượng bồ hóng, đòi hỏi cần có các giải pháp kỹ thuật để cân bằng giữa giảm phát thải và duy trì hiệu suất động cơ.
3.2. Phát thải bồ hóng
Phát thải bồ hóng là một vấn đề khác của động cơ Diesel. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc tăng tỷ lệ EGR dẫn đến sự gia tăng lượng bồ hóng, do sự giảm nhiệt độ cháy và sự thiếu oxy trong buồng đốt. Điều này đòi hỏi cần có các giải pháp kỹ thuật để giảm thiểu phát thải bồ hóng mà không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất động cơ.
IV. Mô phỏng động cơ
Mô phỏng động cơ là phương pháp chính được sử dụng trong nghiên cứu này để đánh giá ảnh hưởng EGR đến phát thải động cơ Vikyno RV 1252. Phần mềm KIVA được sử dụng để mô phỏng các quá trình nhiệt động lực học và phát thải trong động cơ. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc tăng tỷ lệ EGR dẫn đến sự giảm đáng kể lượng NOx, nhưng đồng thời cũng làm tăng lượng bồ hóng và giảm công suất động cơ. Điều này cho thấy cần phải tìm ra tỷ lệ EGR tối ưu để đạt được sự cân bằng giữa giảm phát thải và duy trì hiệu suất động cơ.
4.1. Phương pháp mô phỏng
Phương pháp mô phỏng được sử dụng trong nghiên cứu này là phần mềm KIVA, cho phép phân tích chi tiết các quá trình nhiệt động lực học và phát thải trong động cơ. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc tăng tỷ lệ EGR dẫn đến sự giảm đáng kể lượng NOx, nhưng đồng thời cũng làm tăng lượng bồ hóng và giảm công suất động cơ.
4.2. Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng cho thấy, khi tăng tỷ lệ EGR từ 0% đến 40%, lượng NOx giảm đáng kể, nhưng lượng bồ hóng lại tăng lên. Đồng thời, công suất động cơ cũng bị giảm nhẹ và suất tiêu hao nhiên liệu tăng. Điều này cho thấy cần phải tìm ra tỷ lệ EGR tối ưu để đạt được sự cân bằng giữa giảm phát thải và duy trì hiệu suất động cơ.
