CO ngăn cản sự dịch chuyển của hồng cầu trong máu làm cho các bộ phận của cơ thể bị thiếu oxygène. Nạn nhân bị tử vong khi 70% số hồng cầu bị khống chế (khi nồng độ 

CO trong không khí lớn hơn 1000ppm). Ở nồng độ thấp hơn, CO cũng có thể gây nguy  hiểm lâu dài đối với con người: khi 20% hồng cầu bị khống chế, nạn nhân bị nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn và khi tỉ số này lên đến 50%, não bộ con người bắt đầu bị ảnh hưởng mạnh. 

- NOx: NOx là họ các oxyde nitơ, trong đó NO chiếm đại bộ phận. NOx được hình thành do N2 tác dụng với O2 ở điều kiện nhiệt độ cao (vượt quá 1100°C). Monoxyde nitơ (x=1) không nguy hiểm mấy, nhưng nó là cơ sở để tạo ra dioxyde nitơ (x=2). NO2 là chất khí màu hơi hồng, có mùi, khứu giác có thể phát hiện khi nồng độ của nó trong không khí đạt khoảng 0,12ppm. NO2 là chất khó hòa tan, do đó nó có thể theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm và làm hủy hoại các tế bào của cơ quan hô hấp. Nạn nhân bị mất ngủ, ho, khó thở. Protoxyde nitơ N2O là chất cơ sở tạo ra ozone ở hạ tầng khí quyển. 

- Hydocarbure: Hydrocarbure (HC) có mặt trong khí thải do quá trình cháy không hoàn toàn khi hỗn hợp giàu, hoặc do hiện tượng cháy không bình thường. Chúng gây tác hại đến sức khỏe con người chủ yếu là do các hydrocarbure thơm. Từ lâu người ta đã xác định được vai trò của benzen trong căn bệnh ung thư máu (leucémie) khi nồng độ của nó lớn hơn 40ppm hoặc gây rối loạn hệ thần kinh khi nồng độ lớn hơn 1g/m3, đôi khi nó là nguyên nhân gây các bệnh về gan. 

- SO2: Oxyde lưu huỳnh là một chất háu nước, vì vậy nó rất dễ hòa tan vào nước mũi, bị oxy hóa thành H2SO4 và muối amonium rồi đi theo đường hô hấp vào sâu trong phổi. Mặt khác, SO2 làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể và làm tăng cường độ tác hại của các chất ô nhiễm khác đối với nạn nhân. 

- Bồ hóng: Bồ hóng là chất ô nhiễm đặc biệt quan trọng trong khí xả động cơ  Diesel. Nó tồn tại dưới dạng những hạt rắn có đường kính trung bình khoảng 0,3mm nên rất dễ xâm nhập sâu vào phổi. Sự nguy hiểm của bồ hóng, ngoài việc gây trở ngại cho cơ  quan hô hấp như bất kì một tạp chất cơ học nào khác có mặt trong không khí, nó còn là 

nguyên nhân gây ra bệnh ung thư do các hydrocarbure thơm mạch vòng (HAP) hấp thụ  trên bề mặt của chúng trong qua trình hình thành. 

 - Chì: Chì có mặt trong khí xả do Thétraétyl chì Pb(C2H5)4 được pha vào xăng để tăng tính chống kích nổ của nhiên liệu. Chì trong khí xả động cơ tồn tại dưới dạng  những hạt có đường kính cực bé nên rất dễ xâm nhập vào cơ thể qua da hoặc theo đường hô hấp. Khi đã vào được trong cơ thể, khoảng từ 30 đến 40% lượng chì này đi vào máu. 

Sự hiện hiện của chì gây xáo trộn sự trao đổi ion ở não, gây trở ngại cho sự tổng hợp enzyme để hình thành hồng cầu, và đặc biệt hơn nữa, nó tác động lên hệ thần kinh làm trẻ em chậm phát triển trí tuệ. Chì bắt đầu gây nguy hiểm đối với con người khi nồng độ của nó trong máu vượt quá 200 đến 250mg/lít. 

b) Đối với môi trường 

1. Thay đổi nhiệt độ khí quyển 

 Gây hiệu ứng nhà  kính

- Nhiệt độ bầu khí quyển sẽ tăng lên từ 2 đến 3°C. 

- Một phần băng ở vùng Bắc cực và Nam cực sẽ tan làm tăng chiều cao mực  nước biển. 

- Làm thay đổi chế độ mưa gió và sa mạc hóa thêm bề mặt trái đất. 

2. Ảnh hưởng đến sinh thái 

Sự gia tăng của NOx, đặc biệt là protoxyde nitơ N2O có nguy cơ làm gia tăng sự  hủy hoại lớp ozone ở thượng tầng khí quyển, làm tăng tia cực tím gây ung thư da và gây đột biến sinh học, đặc biệt là đột biến sinh ra 

các vi trùng có khả năng làm lây lan các bệnh lạ dẫn tới hủy hoại sự sống của mọi sinh vật  trên trái đất giống như điều kiện hiện nay trên Sao Hỏa. 

Mặt khác, các chất khí có tính acide như SO2, NO2, bị oxy hóa thành acide sulfuric,  acide nitric hòa tan trong mưa, trong tuyết, trong sương mù... làm hủy hoại thảm thực vật  trên mặt đất (mưa acide) và gây ăn mòn các công trình kim loại.

5 nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường:

do quá trình cháy ngắn

tỉ lệ hòa khí chưa lý tưởng

do tính chất phức tạp của lý,hóa,nhiệt bên trong

do loại đông cơ và thông số kết cấu bên trong

do loại nhiên liệu và chất phụ gia bên trong

2

Cơ chế hình thành Nox

Monoxyde nitơ

N2+ O2 (nhiệt độ cao,>1800) -> 2NO

Dioxyde nitơ

2NO+O2<->2NO2

Protoxyde nitơ

NH+NO<->N2O+H

NCO+NO<->N2O+CO

N20+H<-->NH+NO

N2O+H<-->N2+0H

Các ảnh hưởng:

a)ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí

tăng hệ số dư lượng không khí thì nồng độ Nox giảm

b) ảnh hưởng hệ số khí sót

hệ số khí sót tăng  thì nồng độ Nox  giảm

hệ số khí sót tăng  quá lớn thì động cơ làm việc không ổn định làm giảm tính kinh tế và tăng nồng độ HC

c) ảnh hưởng góc đánh lửa sớm

tăng góc đánh lửa sớm làm tăng nồng độ NO trong khí xả.Trong điều  kiện vận hành bình thường của động cơ, giảm góc đánh lửa 10 độ có thể làm giảm nồng  độ NO từ 20 ÷ 30% ở cùng áp suất cực đại của động cơ. 

Động cơ sinh ra nhiều Nox khi động cơ hoạt động tỷ lệ 1/16 vì ở đó động cơ hoạt động tốt, cháy tốt,nhiệt độ cao,không khí dư->NOx sinh ra nhiềuN2O chiếm tỷ lệ ít trong khí thải động cơ vì nó sinhra trong môi trường giàu hydro mà hydro là chất oxy hóa mạnh nên nó bị phân hủy

3

Cơ chế hình thành CO

CO2+H2-->H2O+CO

H2O+ 1/2 N2-->H2NO

Các yếu tố hình thành CO

ảnh hưởng của áp suất nạp: áp suất nạp tăng sẽ làm giảm nồng độ CO.Vì nếu áp suất nạp thấp thì tốc độ cháy thấp. Tiếp theo giảm áp suất và nhiệt độ cực đại trong xylanh -->làm tăng khả năng cháy không hoàn toàn-->làm tăng CO

anh hưởng các thành phần hỗn hợp:

thành phần hỗn hợp càng đậm -->diễn ra quá trình cháy khong hoán toàn-->càng nhiều CO

ảnh hưởng góc đánh lửa sớm

Tăng góc đánh lửa sớm thì-->quá trình cháy tăng-->nồng độ CO giảm

ảnh hường của thành phần nhiên liệu 

nhiên liệu  chúa càng nhiều cacbon thì sàn phẩm cháy chứa càng nhiều CO

ảnh hưởng hệ số khí sót

 hệ số khí sót tăng-->nhiệt độ cháy giảm-->CO giảm

4) cơ chế hình thành HC

do quá trình cháy không hoàn toàn hoặc do 1 bộ phận hỗn hợp nằm ngoài khu vực lan tràn màn lửa. Do sự không đồng nhất trong hỗn hợp hoặc do dập tắt màn lửa  ở khu vực gần thành hay không gian chết

Các ảnh hưởng

a) tôi màn lửa trên thành buồng cháy

nồng độ HC giảm 14% khi thành buồng cháy được đánh bóng

b) ảnh hưởng không gian chết

Ở thời điểm gia tăng áp xuất trong quá trình nén,hỗn hợp nhiên liệu không khí bị đẩy vào các không gian chết.Do tỉ số giữa diện tích bề mặt và thể tích của các không gian chết  lớn nên lượng khí được dồn vào đây được làm mát nhanh chóng.Khi màn lửa lan vào không gian chết nó có thể lan tràn vào bên trong để đốt cháy hỗn hợp này hoặc nó bị tôi ngay trước khi vào không gian chết

 c) ảnh hưởng của sự hấp thụ và giải phóng HC ờ màng dầu bôi trơn

Khi pha thêm 5% lượng dầu bôi trơn vào nhiên liệu sẽ lảm cho nồng độ HC trong khí xả tăng gấp đôi hay 3 lần. Lượng HC này tăng theo độ hòa tan của nhiên liệu trong dầu bôi trơn. Lựa chọn  segment dầu hợp lý làm giảm mức độ tiêu thụ dầu bôi trơn và làm giảm phát sinh HC

d) ảnh hưởng của chất lượng quá trình cháy

sự dập tắt màn lửa khi nó lan đến gần thành là 1 trong những nguyên nhân gia tăng HC trong khí xả động cơ. Màng lửa có thể bị tắt khi áp suất và nhiệt độ giảm nhanh chóng

e) ảnh hưởng lớp muội than

kích thước ban đầu trong các không gian chết hẹp,lớp bồ hóng làm giảm lượng hỗn hợp khì chưa cháy chứa trong các không gian này vì vậy làm giảm HC

f)ảnh hưởng của ôxy hóa HC trong kỳ giãn nở và thải

Lượng HC thải ra bao gồm nhiên liệu chứa cháy hết và các sản phẩm cháy không hoàn toàn,quá trình oxy hoá  vẫn tiếp tục diễn ra trẹn đường xả và làm giảm nồng độ HC sau khi chúng thoát ra khoỉ buồng cháy.vì vậy những điều kiện vận hành trong động cơ làm gia tăng nhiệt độ khí xả và thời gian tồn tại của hỗn hợp trong bùông cháy dài sẽ làm gia tăng tỷ lệ HC bị oxy hóa.Giảm góc đánh lửa sớm làm tăng nhiệt độ hỗn hợp khí ở cuối quá trình giãn nở tạo điều kiện thuận lợicho việc oxy hóa HC trên đường thải

5)

cơ chế hình thành bồ hống(do quá trình cháy ko hoàn toàn)

do phân bố hỗn hợp ko đồng nhất

do thành phần nhiên liệu,nhiên liệu thành phần C càng cao thì độ bồ hóng càng lớn

nồng độ nhiên liệu và nồng độ oxygene

phân bồ nhiên liệu trong ngọn lửa

tuổi thọ động cơ

áp xuất và không khí nạp, nhiên liệu động cơ

Quá trình phát triển bồ hóng:

gồm sự phát triển bồ hóng,ngưng tụ,liên kết hạt

phat triển bề mặt diễn ra do các chat khí ngưng tụ 

6

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG  ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT  Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ  ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

 Ảnh hưởng của khối lượng riêng nhiên liệu  

Sự gia tăng khối lượng riêng của nhiên liệu có khuynh hướng làm nghèo hỗn hợp đối với động cơ dùng bộ chế hòa khí và ngược lại, làm giàu hỗn hợp đối với động cơ phun  xăng.

 6.5.1.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ hydrocarbure thơm 

Các hydrocarbure thơm có tỉ số C/H cao hơn do đó khối lượng riêng lớn hơn. Do nhiệt lượng tỏa ra đối với một đơn vị thể tích cao hơn nên nhiệt độ cháy của hỗn hợp tăng làm tăng NOx.

6.5.1.4. Ảnh hưởng của chỉ số octane 

Chỉ số octane có ảnh hưởng đến mức độ phát sinh ô nhiễm, đặc biệt khi động cơ bị  kích nổ. Sự giảm chỉ số octane dẫn đến sự gia tăng tính kích nổ, do đó làm tăng NOx nhất là khi hỗn hợp nghèo. Nhưng trong thực tế, sự kích nổ trong điều kiện như vậy không diễn ra. 

6.5.1.3. Ảnh hưởng của tính bay hơi 

Những thành phần quá nặng (bay hơi ở nhiệt độ lớn hơn 200-220°C) có ảnh hưởng đến sự phát sinh hydrocrabure chưa cháy, do sự bốc hơi kém dẫn tới sự cháy không hoàn toàn với sự hình thành aldehydes và sự gia tăng HC. 

Những thành phần nhẹ hơn, cần thiết cho việc khởi động và làm việc ở trạng thái  nguộI, ảnh hưởng đến sự phát ô nhiễm của khí xả và nhất là ảnh hưởng đến tổn thất do bay hơi. Tính chất bay hơi tiêu chuẩn của nhiên liệu phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và mùa. 

Chẳng hạn ở Pháp, tính chất bay hơi của nhiên liệu được qui định như sau: 

- 45<=PVR<=79 kPa (từ 20/6 đến 9/9) 

- 50<=PVR<=86 kPa (từ 10/4 đến 19/6 và từ 10/9 đến 31/10) 

- 55<=PVR<=99 kPa (từ 01/11 đến 9/4) 

6.5.1.6. Ảnh hưởng của việc sử dụng nhầm nhiên liệu 

 Từ 'nhầm' nhiên liệu dùng để chỉ việc cung cấp không đúng nhiên liệu cho động  cơ, chẳng hạn cung cấp dầu Diesel cho động cơ đánh lửa cưỡng bức. Trong thực tế thường diễn ra sự nhầm lẫn cung cấp nhiên liệu pha chì cho động cơ có ống xả xúc tác. Sự 'đầu  độc' bộ xúc tác do chì làm giảm dần hiệu quả của bộ xúc tác dẫn đến sự gia tăng HC và  aldehyde ở phía sau ống xả.

7 Động cơ disel

6.5.2.1. Ảnh hưởng của khối lượng riêng 

Sự gia tăng khối lượng riêng của dầu Diesel dẫn tới sự gia tăng nồng độ hạt rắn. 

Tương tự như vậy, nồng độ SOF cũng tăng theo khối lượng riêng. 

Ảnh hưởng của thành phần thơm

 Thành phần thơm của nhiên liệu Diesel ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ số cetane. 

Nhiên liệu không cháy hết, hạt rắn, SOF gia tăng theo hàm lượng thơm. Nồng độ NOx ít bị ảnh hưởng. Động cơ Diesel phun trực tiếp, ít bị ảnh hưởng bởi thành phần thơm

Ảnh hưởng của chỉ số cetance

kéo dài thời gian cháy trễ do giảm chỉ số cetance dẫn đến sự gia tăngHC,hạt rắn và CO

Ảnh hưởng thành phần lưu huỳnh:

Ảnh hưởng các chất phụ gia:

chất phụ gia kim loại : giảm mức độ phát sinh bồ hóng của động cơ diesel

Chất phụ gia hữu cơ:giảm thời kỳ cháy trễ;chống oxy hóa,nâng cao tính ổn định trong quá trình dữ trự; như chất tẩy rửa làm sạch

Thêm nước:nước có tác dụng làm giảm nhiệt độ và NOx

Làm tăng lượng nhiên liệu cháy trong giai đoạn hòa trộn trước và giảm lượng bồ hóng khi pha 10% nước sẽ giảm 70% lượng bồ hóng

8

Cải tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu:điều chỉnh kim phun,tốc độ,nâng cấp và cải tạo

Cải tạo xử lý hệ thống bên trong động cơ: cải thiện áp suất nén,thay đổi kết cấu,thông số ,thể tích; cải tạo hệ thống đánh lửa bên trong động cơ

Cải tạo xử lý hệ thống bên ngoài động cơ:bộ xúc tác,bộ lọc rắn

Gia tăng vận động lốc xoáy của hỗn hợp trên đường ống nạp

Sử dụng 2 soupap nạp khi động cơ làm việc chế độ toàn tải và 1 soupap làm việc chế độ tải cục bộ

Tạo ra tia khí tốc độ cao phun vào đường ống nạp phụ cận có kích thước nhỏ hơn đường ống nạp chinh

Gia tăng tốc độ trùng điệp làm tăng lượng khí xả hồi lưu do đó làm giảm Nox

Dùng nhiều soupap với trcuc cam điều chỉnh góc độ phối khí-> giảm nồng độ HC và Nox

Tổ chức quá trình cháy với độ đậm đặc thấp

Hồi lưu 1 bộ phận khí xả

9)

Tăng  tốc độ phun-> giảm bồ hóng do tăng tốc độ hòa trộn nhiên liệu-không khí

Tăng áp suất phun,đặc biệt là động cơ phun trực tiếp

Điều chỉnh dạng quy luật phun(quan hệ lưu lượng-thời gian)theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phụ để giảm HC

10)

Cấu tạo

Hệ thống xúc tác bao gồm gộp đỡ và lớp kim loại hoạt tính

Gộp đỡ monolithe chế tạo bằng lá thép không rỉ,bề dày bé. Dẫn nhiệt tốt cho phép giảm thời gian khởi động hệ thống xúc tác

Lớp hoạt tính là nơi diễn ra các phản ứng xúc tác được chế tạo bằng những kim loại quý mạ thành những lớp rất mỏng trên vật liệu nền

Nguyên tắc hoạt động

Khí thải động cơ(HC,CO,Nox)->bộ xúc tác(O2) HC+O2->CO2+H2O;2CO+O2->2CO2;2 NO->N2+O2-àH2o,H2,CO2,O2

Quá trình oxy hóa: HC+O2-.>Co2+H20

2Co+O2->2Co2

Quá trình khử: 2No->N2+O2

 Quá trình oxy lóa diễn ra khi độ đậm đặc f<=1

Khừ NO diễn ra thuận lợi khi hỗn hợp giàu

Bộ xúc tác làm việc khi nhiệt độ làm việc của nó>=250

Bồ hóng nhiều ở diesle: nhiên liệu tiếp xúc lớn hơn

Áp suất cao hơn

CO ngăn cản sự dịch chuyển của hồng cầu trong máu làm cho các bộ phận của cơ thể bị thiếu oxygène. Nạn nhân bị tử vong khi 70% số hồng cầu bị khống chế (khi nồng độ 

CO trong không khí lớn hơn 1000ppm). Ở nồng độ thấp hơn, CO cũng có thể gây nguy  hiểm lâu dài đối với con người: khi 20% hồng cầu bị khống chế, nạn nhân bị nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn và khi tỉ số này lên đến 50%, não bộ con người bắt đầu bị ảnh hưởng mạnh. 

- NOx: NOx là họ các oxyde nitơ, trong đó NO chiếm đại bộ phận. NOx được hình thành do N2 tác dụng với O2 ở điều kiện nhiệt độ cao (vượt quá 1100°C). Monoxyde nitơ (x=1) không nguy hiểm mấy, nhưng nó là cơ sở để tạo ra dioxyde nitơ (x=2). NO2 là chất khí màu hơi hồng, có mùi, khứu giác có thể phát hiện khi nồng độ của nó trong không khí đạt khoảng 0,12ppm. NO2 là chất khó hòa tan, do đó nó có thể theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm và làm hủy hoại các tế bào của cơ quan hô hấp. Nạn nhân bị mất ngủ, ho, khó thở. Protoxyde nitơ N2O là chất cơ sở tạo ra ozone ở hạ tầng khí quyển. 

- Hydocarbure: Hydrocarbure (HC) có mặt trong khí thải do quá trình cháy không hoàn toàn khi hỗn hợp giàu, hoặc do hiện tượng cháy không bình thường. Chúng gây tác hại đến sức khỏe con người chủ yếu là do các hydrocarbure thơm. Từ lâu người ta đã xác định được vai trò của benzen trong căn bệnh ung thư máu (leucémie) khi nồng độ của nó lớn hơn 40ppm hoặc gây rối loạn hệ thần kinh khi nồng độ lớn hơn 1g/m3, đôi khi nó là nguyên nhân gây các bệnh về gan. 

- SO2: Oxyde lưu huỳnh là một chất háu nước, vì vậy nó rất dễ hòa tan vào nước mũi, bị oxy hóa thành H2SO4 và muối amonium rồi đi theo đường hô hấp vào sâu trong phổi. Mặt khác, SO2 làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể và làm tăng cường độ tác hại của các chất ô nhiễm khác đối với nạn nhân. 

- Bồ hóng: Bồ hóng là chất ô nhiễm đặc biệt quan trọng trong khí xả động cơ  Diesel. Nó tồn tại dưới dạng những hạt rắn có đường kính trung bình khoảng 0,3mm nên rất dễ xâm nhập sâu vào phổi. Sự nguy hiểm của bồ hóng, ngoài việc gây trở ngại cho cơ  quan hô hấp như bất kì một tạp chất cơ học nào khác có mặt trong không khí, nó còn là 

nguyên nhân gây ra bệnh ung thư do các hydrocarbure thơm mạch vòng (HAP) hấp thụ  trên bề mặt của chúng trong qua trình hình thành. 

 - Chì: Chì có mặt trong khí xả do Thétraétyl chì Pb(C2H5)4 được pha vào xăng để tăng tính chống kích nổ của nhiên liệu. Chì trong khí xả động cơ tồn tại dưới dạng  những hạt có đường kính cực bé nên rất dễ xâm nhập vào cơ thể qua da hoặc theo đường hô hấp. Khi đã vào được trong cơ thể, khoảng từ 30 đến 40% lượng chì này đi vào máu. 

Sự hiện hiện của chì gây xáo trộn sự trao đổi ion ở não, gây trở ngại cho sự tổng hợp enzyme để hình thành hồng cầu, và đặc biệt hơn nữa, nó tác động lên hệ thần kinh làm trẻ em chậm phát triển trí tuệ. Chì bắt đầu gây nguy hiểm đối với con người khi nồng độ của nó trong máu vượt quá 200 đến 250mg/lít. 

b) Đối với môi trường 

1. Thay đổi nhiệt độ khí quyển 

 Gây hiệu ứng nhà  kính

- Nhiệt độ bầu khí quyển sẽ tăng lên từ 2 đến 3°C. 

- Một phần băng ở vùng Bắc cực và Nam cực sẽ tan làm tăng chiều cao mực  nước biển. 

- Làm thay đổi chế độ mưa gió và sa mạc hóa thêm bề mặt trái đất. 

2. Ảnh hưởng đến sinh thái 

Sự gia tăng của NOx, đặc biệt là protoxyde nitơ N2O có nguy cơ làm gia tăng sự  hủy hoại lớp ozone ở thượng tầng khí quyển, làm tăng tia cực tím gây ung thư da và gây đột biến sinh học, đặc biệt là đột biến sinh ra 

các vi trùng có khả năng làm lây lan các bệnh lạ dẫn tới hủy hoại sự sống của mọi sinh vật  trên trái đất giống như điều kiện hiện nay trên Sao Hỏa. 

Mặt khác, các chất khí có tính acide như SO2, NO2, bị oxy hóa thành acide sulfuric,  acide nitric hòa tan trong mưa, trong tuyết, trong sương mù... làm hủy hoại thảm thực vật  trên mặt đất (mưa acide) và gây ăn mòn các công trình kim loại.

5 nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường:

do quá trình cháy ngắn

tỉ lệ hòa khí chưa lý tưởng

do tính chất phức tạp của lý,hóa,nhiệt bên trong

do loại đông cơ và thông số kết cấu bên trong

do loại nhiên liệu và chất phụ gia bên trong

2

Cơ chế hình thành Nox

Monoxyde nitơ

N2+ O2 (nhiệt độ cao,>1800) -> 2NO

Dioxyde nitơ

2NO+O2<->2NO2

Protoxyde nitơ

NH+NO<->N2O+H

NCO+NO<->N2O+CO

N20+H<-->NH+NO

N2O+H<-->N2+0H

Các ảnh hưởng:

a)ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí

tăng hệ số dư lượng không khí thì nồng độ Nox giảm

b) ảnh hưởng hệ số khí sót

hệ số khí sót tăng  thì nồng độ Nox  giảm

hệ số khí sót tăng  quá lớn thì động cơ làm việc không ổn định làm giảm tính kinh tế và tăng nồng độ HC

c) ảnh hưởng góc đánh lửa sớm

tăng góc đánh lửa sớm làm tăng nồng độ NO trong khí xả.Trong điều  kiện vận hành bình thường của động cơ, giảm góc đánh lửa 10 độ có thể làm giảm nồng  độ NO từ 20 ÷ 30% ở cùng áp suất cực đại của động cơ. 

Động cơ sinh ra nhiều Nox khi động cơ hoạt động tỷ lệ 1/16 vì ở đó động cơ hoạt động tốt, cháy tốt,nhiệt độ cao,không khí dư->NOx sinh ra nhiềuN2O chiếm tỷ lệ ít trong khí thải động cơ vì nó sinhra trong môi trường giàu hydro mà hydro là chất oxy hóa mạnh nên nó bị phân hủy

3

Cơ chế hình thành CO

CO2+H2-->H2O+CO

H2O+ 1/2 N2-->H2NO

Các yếu tố hình thành CO

ảnh hưởng của áp suất nạp: áp suất nạp tăng sẽ làm giảm nồng độ CO.Vì nếu áp suất nạp thấp thì tốc độ cháy thấp. Tiếp theo giảm áp suất và nhiệt độ cực đại trong xylanh -->làm tăng khả năng cháy không hoàn toàn-->làm tăng CO

anh hưởng các thành phần hỗn hợp:

thành phần hỗn hợp càng đậm -->diễn ra quá trình cháy khong hoán toàn-->càng nhiều CO

ảnh hưởng góc đánh lửa sớm

Tăng góc đánh lửa sớm thì-->quá trình cháy tăng-->nồng độ CO giảm

ảnh hường của thành phần nhiên liệu 

nhiên liệu  chúa càng nhiều cacbon thì sàn phẩm cháy chứa càng nhiều CO

ảnh hưởng hệ số khí sót

 hệ số khí sót tăng-->nhiệt độ cháy giảm-->CO giảm

4) cơ chế hình thành HC

do quá trình cháy không hoàn toàn hoặc do 1 bộ phận hỗn hợp nằm ngoài khu vực lan tràn màn lửa. Do sự không đồng nhất trong hỗn hợp hoặc do dập tắt màn lửa  ở khu vực gần thành hay không gian chết

Các ảnh hưởng

a) tôi màn lửa trên thành buồng cháy

nồng độ HC giảm 14% khi thành buồng cháy được đánh bóng

b) ảnh hưởng không gian chết

Ở thời điểm gia tăng áp xuất trong quá trình nén,hỗn hợp nhiên liệu không khí bị đẩy vào các không gian chết.Do tỉ số giữa diện tích bề mặt và thể tích của các không gian chết  lớn nên lượng khí được dồn vào đây được làm mát nhanh chóng.Khi màn lửa lan vào không gian chết nó có thể lan tràn vào bên trong để đốt cháy hỗn hợp này hoặc nó bị tôi ngay trước khi vào không gian chết

 c) ảnh hưởng của sự hấp thụ và giải phóng HC ờ màng dầu bôi trơn

Khi pha thêm 5% lượng dầu bôi trơn vào nhiên liệu sẽ lảm cho nồng độ HC trong khí xả tăng gấp đôi hay 3 lần. Lượng HC này tăng theo độ hòa tan của nhiên liệu trong dầu bôi trơn. Lựa chọn  segment dầu hợp lý làm giảm mức độ tiêu thụ dầu bôi trơn và làm giảm phát sinh HC

d) ảnh hưởng của chất lượng quá trình cháy

sự dập tắt màn lửa khi nó lan đến gần thành là 1 trong những nguyên nhân gia tăng HC trong khí xả động cơ. Màng lửa có thể bị tắt khi áp suất và nhiệt độ giảm nhanh chóng

e) ảnh hưởng lớp muội than

kích thước ban đầu trong các không gian chết hẹp,lớp bồ hóng làm giảm lượng hỗn hợp khì chưa cháy chứa trong các không gian này vì vậy làm giảm HC

f)ảnh hưởng của ôxy hóa HC trong kỳ giãn nở và thải

Lượng HC thải ra bao gồm nhiên liệu chứa cháy hết và các sản phẩm cháy không hoàn toàn,quá trình oxy hoá  vẫn tiếp tục diễn ra trẹn đường xả và làm giảm nồng độ HC sau khi chúng thoát ra khoỉ buồng cháy.vì vậy những điều kiện vận hành trong động cơ làm gia tăng nhiệt độ khí xả và thời gian tồn tại của hỗn hợp trong bùông cháy dài sẽ làm gia tăng tỷ lệ HC bị oxy hóa.Giảm góc đánh lửa sớm làm tăng nhiệt độ hỗn hợp khí ở cuối quá trình giãn nở tạo điều kiện thuận lợicho việc oxy hóa HC trên đường thải

5)

cơ chế hình thành bồ hống(do quá trình cháy ko hoàn toàn)

do phân bố hỗn hợp ko đồng nhất

do thành phần nhiên liệu,nhiên liệu thành phần C càng cao thì độ bồ hóng càng lớn

nồng độ nhiên liệu và nồng độ oxygene

phân bồ nhiên liệu trong ngọn lửa

tuổi thọ động cơ

áp xuất và không khí nạp, nhiên liệu động cơ

Quá trình phát triển bồ hóng:

gồm sự phát triển bồ hóng,ngưng tụ,liên kết hạt

phat triển bề mặt diễn ra do các chat khí ngưng tụ 

6

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG  ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT  Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ  ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

 Ảnh hưởng của khối lượng riêng nhiên liệu  

Sự gia tăng khối lượng riêng của nhiên liệu có khuynh hướng làm nghèo hỗn hợp đối với động cơ dùng bộ chế hòa khí và ngược lại, làm giàu hỗn hợp đối với động cơ phun  xăng.

 6.5.1.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ hydrocarbure thơm 

Các hydrocarbure thơm có tỉ số C/H cao hơn do đó khối lượng riêng lớn hơn. Do nhiệt lượng tỏa ra đối với một đơn vị thể tích cao hơn nên nhiệt độ cháy của hỗn hợp tăng làm tăng NOx.

6.5.1.4. Ảnh hưởng của chỉ số octane 

Chỉ số octane có ảnh hưởng đến mức độ phát sinh ô nhiễm, đặc biệt khi động cơ bị  kích nổ. Sự giảm chỉ số octane dẫn đến sự gia tăng tính kích nổ, do đó làm tăng NOx nhất là khi hỗn hợp nghèo. Nhưng trong thực tế, sự kích nổ trong điều kiện như vậy không diễn ra. 

6.5.1.3. Ảnh hưởng của tính bay hơi 

Những thành phần quá nặng (bay hơi ở nhiệt độ lớn hơn 200-220°C) có ảnh hưởng đến sự phát sinh hydrocrabure chưa cháy, do sự bốc hơi kém dẫn tới sự cháy không hoàn toàn với sự hình thành aldehydes và sự gia tăng HC. 

Những thành phần nhẹ hơn, cần thiết cho việc khởi động và làm việc ở trạng thái  nguộI, ảnh hưởng đến sự phát ô nhiễm của khí xả và nhất là ảnh hưởng đến tổn thất do bay hơi. Tính chất bay hơi tiêu chuẩn của nhiên liệu phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và mùa. 

Chẳng hạn ở Pháp, tính chất bay hơi của nhiên liệu được qui định như sau: 

- 45<=PVR<=79 kPa (từ 20/6 đến 9/9) 

- 50<=PVR<=86 kPa (từ 10/4 đến 19/6 và từ 10/9 đến 31/10) 

- 55<=PVR<=99 kPa (từ 01/11 đến 9/4) 

6.5.1.6. Ảnh hưởng của việc sử dụng nhầm nhiên liệu 

 Từ 'nhầm' nhiên liệu dùng để chỉ việc cung cấp không đúng nhiên liệu cho động  cơ, chẳng hạn cung cấp dầu Diesel cho động cơ đánh lửa cưỡng bức. Trong thực tế thường diễn ra sự nhầm lẫn cung cấp nhiên liệu pha chì cho động cơ có ống xả xúc tác. Sự 'đầu  độc' bộ xúc tác do chì làm giảm dần hiệu quả của bộ xúc tác dẫn đến sự gia tăng HC và  aldehyde ở phía sau ống xả.

7 Động cơ disel

6.5.2.1. Ảnh hưởng của khối lượng riêng 

Sự gia tăng khối lượng riêng của dầu Diesel dẫn tới sự gia tăng nồng độ hạt rắn. 

Tương tự như vậy, nồng độ SOF cũng tăng theo khối lượng riêng. 

Ảnh hưởng của thành phần thơm

 Thành phần thơm của nhiên liệu Diesel ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ số cetane. 

Nhiên liệu không cháy hết, hạt rắn, SOF gia tăng theo hàm lượng thơm. Nồng độ NOx ít bị ảnh hưởng. Động cơ Diesel phun trực tiếp, ít bị ảnh hưởng bởi thành phần thơm

Ảnh hưởng của chỉ số cetance

kéo dài thời gian cháy trễ do giảm chỉ số cetance dẫn đến sự gia tăngHC,hạt rắn và CO

Ảnh hưởng thành phần lưu huỳnh:

Ảnh hưởng các chất phụ gia:

chất phụ gia kim loại : giảm mức độ phát sinh bồ hóng của động cơ diesel

Chất phụ gia hữu cơ:giảm thời kỳ cháy trễ;chống oxy hóa,nâng cao tính ổn định trong quá trình dữ trự; như chất tẩy rửa làm sạch

Thêm nước:nước có tác dụng làm giảm nhiệt độ và NOx

Làm tăng lượng nhiên liệu cháy trong giai đoạn hòa trộn trước và giảm lượng bồ hóng khi pha 10% nước sẽ giảm 70% lượng bồ hóng

8

Cải tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu:điều chỉnh kim phun,tốc độ,nâng cấp và cải tạo

Cải tạo xử lý hệ thống bên trong động cơ: cải thiện áp suất nén,thay đổi kết cấu,thông số ,thể tích; cải tạo hệ thống đánh lửa bên trong động cơ

Cải tạo xử lý hệ thống bên ngoài động cơ:bộ xúc tác,bộ lọc rắn

Gia tăng vận động lốc xoáy của hỗn hợp trên đường ống nạp

Sử dụng 2 soupap nạp khi động cơ làm việc chế độ toàn tải và 1 soupap làm việc chế độ tải cục bộ

Tạo ra tia khí tốc độ cao phun vào đường ống nạp phụ cận có kích thước nhỏ hơn đường ống nạp chinh

Gia tăng tốc độ trùng điệp làm tăng lượng khí xả hồi lưu do đó làm giảm Nox

Dùng nhiều soupap với trcuc cam điều chỉnh góc độ phối khí-> giảm nồng độ HC và Nox

Tổ chức quá trình cháy với độ đậm đặc thấp

Hồi lưu 1 bộ phận khí xả

9)

Tăng  tốc độ phun-> giảm bồ hóng do tăng tốc độ hòa trộn nhiên liệu-không khí

Tăng áp suất phun,đặc biệt là động cơ phun trực tiếp

Điều chỉnh dạng quy luật phun(quan hệ lưu lượng-thời gian)theo khuynh hướng kết thúc nhanh quá trình phụ để giảm HC

10)

Cấu tạo

Hệ thống xúc tác bao gồm gộp đỡ và lớp kim loại hoạt tính

Gộp đỡ monolithe chế tạo bằng lá thép không rỉ,bề dày bé. Dẫn nhiệt tốt cho phép giảm thời gian khởi động hệ thống xúc tác

Lớp hoạt tính là nơi diễn ra các phản ứng xúc tác được chế tạo bằng những kim loại quý mạ thành những lớp rất mỏng trên vật liệu nền

Nguyên tắc hoạt động

Khí thải động cơ(HC,CO,Nox)->bộ xúc tác(O2) HC+O2->CO2+H2O;2CO+O2->2CO2;2 NO->N2+O2-àH2o,H2,CO2,O2

Quá trình oxy hóa: HC+O2-.>Co2+H20

2Co+O2->2Co2

Quá trình khử: 2No->N2+O2

 Quá trình oxy lóa diễn ra khi độ đậm đặc f<=1

Khừ NO diễn ra thuận lợi khi hỗn hợp giàu

Bộ xúc tác làm việc khi nhiệt độ làm việc của nó>=250

Bồ hóng nhiều ở diesle: nhiên liệu tiếp xúc lớn hơn

Áp suất cao hơn