BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VŨ ĐÌNH SƠN

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN VAN LUÂN HỒI EGR CHO
HỆ THỐNG LUÂN HỒI ÁP SUẤT THẤP LẮP
TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL TĂNG ÁP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

HÀ NỘI – NĂM 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VŨ ĐÌNH SƠN

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN VAN LUÂN HỒI EGR CHO
HỆ THỐNG LUÂN HỒI ÁP SUẤT THẤP LẮP
TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL TĂNG ÁP

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. KHỔNG VŨ QUẢNG

HÀ NỘI – NĂM 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là cơng trình nghiên cứu của riêng cá nhân tơi.
Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố
trong các cơng trình nào khác.
Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Học viên thực hiện

Vũ Đình Sơn

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Khổng Vũ Quảng
ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ đốt
Trong, Phịng thí nghiệm ĐCĐT, Viện Cơ khí động lực, Viện Đào tạo sau đại học,
Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong
thời gian làm luận văn.
Em xin bày tỏ lịng biết ơn đến các Thầy cơ giáo phản biện và trong Hội đồng
chấm luận văn đã đọc, có những ý kiến q báu để em có thể hồn chỉnh luận văn
một cách tốt nhất và có những định hƣớng nghiên cứu trong tƣơng lai.
Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám Hiệu Trƣờng Cao đẳng nghề LICOGI.
Tổng công ty xây dựng và phát triển hạ tầng, Bộ xây dựng, cùng các đồng nghiệp
đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho tơi trong suốt q trình học tập.
Cuối cùng là lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè những ngƣời
đã ln động viên khuyến khích em trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận

văn.
Học viên thực hiện

Vũ Đình Sơn

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ..................................................................... vii
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT
THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL .........................................................................................4
1.1. Phát thải của động cơ diesel........................................................................................ 4

1.1.1. Xu hƣớng khai thác sử dụng động cơ diesel..............................................4
1.1.2. Các thành phần trong phát thải động cơ diesel ..........................................6
1.1.3. Tiêu chu n quy định phát thải của phƣơng tiện sử dụng động cơ diesel 10
1.2. Các giải pháp giảm phát thải trên động cơ diesel ..................................................... 12

1.2.1. Giới thiệu chung ......................................................................................12
1.2.2. Các giải pháp giảm NOX cho động cơ diesel...........................................13
1.3. Phƣơng pháp luân hồi khí thải .................................................................................. 18

1.3.1. Khái quát chung về luân hồi khí thải trên động cơ diesel .......................18

1.3.2. Luân hồi khí thải trên động cơ diesel tăng áp ..........................................22
1.3.3. Hệ thống luân hồi áp suất cao ..................................................................25
1.3.4. Hệ thống luân hồi áp suất thấp ................................................................26
Kết luận chƣơng 1 .....................................................................................................28
Chƣơng 2. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI NOX .............................29
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................... 29
2.2. Thực trạng phát thải của động cơ D1146TI .............................................................. 29
2.3. Lựa chọn giải pháp giảm phát thải cho động cơ D1146TI ....................................... 30

2.3.1. Các phƣơng pháp luân hồi khí thải ..........................................................30
2.3.2. Các cụm chi tiết chính trong hệ thống luân hồi khí thải ..........................32
2.4. Lựa chọn van EGR ................................................................................................... 34

2.4.1. Đ c điểm của van EGR............................................................................34
2.4.2. Phân loại van EGR...................................................................................34
Kết luận chƣơng 2 .....................................................................................................37

iii


Ơ

Chƣơng 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG LUÂN HỒI KHÍ THẢI TRÊN ĐỘNG CƠ
DIESEL TĂNG ÁP ...................................................................................................38
3.1. Cơ sở thiết kế hệ thống luân hồi khí thải ........................................................38
3.1.1. Quan điểm thiết kế ...................................................................................38
3.1.2. Phƣơng án thiết kế ...................................................................................38
3.2. Thiết kế hệ thống luân hồi khí thải cho động cơ diesel D1146TI ..................39
3.2.1. Thiết kế ống venturi .................................................................................39
3.2.2. Thiết kế ống làm mát khí luân hồi ...........................................................43

3.2.3. Thiết kế bộ điều khiển van EGR..............................................................48
3.3. Bố trí hệ thống luân hồi khí thải trên động cơ D1146TI ................................57
Kết luận chƣơng 3 .....................................................................................................59
Chƣơng 4. NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN VAN EGR TRONG HỆ
THỐNG LUÂN HỒI ÁP SUẤT THẤP LẮP TRÊN ĐỘNG CƠ D1146TI.............60
4.1. Mục đích điều khiển van EGR .......................................................................60
4.2. Nội dung thử nghiệm ......................................................................................60
4.3. Đối tƣợng thử nghiệm ....................................................................................60
4.4. Trang thiết bị thử nghiệm ...............................................................................61
4.4.1. Sơ đồ bố trí thiết bị thử nghiệm ...............................................................61
4.5. Thực hiện thử nghiệm và đánh giá kết quả ....................................................68
4.5.1.Thực hiện điều khiển van EGR mở theo các tỷ lệ khác nhau ...................68
4.5.2. Mức độ giảm phát thải NOX theo tỷ lệ luân hồi ở các chế độ thử ...........69
4.5.3. Ảnh hƣởng của luân hồi khí thải đến đ c tính kỹ thuật của động cơ ......72
4.5.4. Mức độ giảm phát thải của động cơ sau khi lắp bộ EGR ........................74
Kết luận chƣơng 4 .....................................................................................................80
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ................................................................81
1. Kết luận chung ...................................................................................................81
2. Hƣớng phát triển ................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................82
PHỤ LỤC ..................................................................................................................84

iv


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Diễn giải


CO

Mơnơxit cácbon

HC

Hyđrơ cácbon

PM

Phát thải hạt (Particulate Matter )

NOx

Ơxít nitơ

SOx

Ơxít lƣu huỳnh

DOC

Bộ xúc tác ơxy hóa (Diesel Oxidation Catalyst )

EGR

Hệ thống luân hồi khí thải (Exhaust Gas Recirculation )

DPF


Bộ lọc phát thải hạt, dạng lọc kín (Diesel Particulate Filter)

PM10

Phát thải hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 10 µm

TSP

Tổng lƣợng bụi lơ lửng trong khơng khí

TCCP

Tiêu chu n cho phép

TCVN

Tiêu chu n Việt Nam

SCR

Bộ xúc tác khử NOx (Selective Catalyst Reduction)

CRT

Bộ lọc tái sinh liên tục (Continuous Regeneration Trap)

LNT

Bộ xúc tác hấp thụ NOx (Lean NOx Trap)


SCRT

Hệ thống xử lý khí thải tổng hợp gồm CRT và SCR

TN

Thực nghiệm

TA

Khí tăng áp

MN

Máy nén

TB

Tuabin

USB

Cổng giao tiếp máy tính

COM

Cổng giao tiếp máy tính dạng nối tiếp

Smoke


Độ khói

Ppm

Phần triệu

HSU

Độ mờ khói

TP

Thành phố

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Sự gia tăng các phƣơng tiện cơ giới của Việt Nam ..................................4
Bảng 1.2. Bùng nổ giao thơng cơ giới (ƣớc tính) .....................................................5
Bảng 1.3. Số liệu dự báo mức độ tăng trƣởng kinh tế và phƣơng tiện tham gia giao
thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nƣớc trong khu vực .............................. 5
Bảng 1.4. Lƣợng phát thải của các thành phần trong động cơ diesel .......................7
Bảng 4.1. Các thông số kỹ thuật động cơ D1146TI ..................................................60
Bảng 4.2. So sánh NOX với EGR ở 25% tải và 1400 (v/ph) ....................................69
Bảng 4.3. So sánh NOX với EGR ở 50% tải và 1400 (v/ph) .....................................70
Bảng 4.4. So sánh NOX với EGR ở 75% tải và 1400 (v/ph) .....................................70
Bảng 4.5. So sánh NOX với EGR ở 25% tải và 2000 (v/ph) .....................................71
Bảng 4.6. So sánh NOX với EGR ở 50% tải và 2000 (v/ph) .....................................71
Bảng 4.7 So sánh NOX với EGR ở 75% tải và 2000 (v/ph) ......................................72

Bảng 4.8. Diễn giải các mode của chu trình thử ECE R49..................................................75

Bảng 4.9. Kết quả đo các thành phần phát thải khi có và khơng có lắp hệ thống EGR
theo13 mode của chu trình thử ECE R49 ................................................76
Bảng 4.10. Kết quả các thành phần phát thải khi có EGR và khơng có EGR theo chu trình
ECE R49 ...........................................................................................................80

vi


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Số lƣợng ôtô và xe máy hoạt động hàng năm của Việt Nam....................6
Hình 1.2. Số lƣợng và tỷ lệ xe con sử dụng động cơ diesel ở Đức........................... 6
Hình 1.3. Đ c tính các thành phần độc hại của động cơ diesel theo λ .....................7
Hình 1.4. Tỷ lệ của các thành phần khí thải trong động cơ diesel ............................ 7
Hình 1.5. Các giải pháp giảm phát thải NOX và PM nh m hƣớng tới các tiêu chu n
Châu Âu ....................................................................................................13
Hình 1.6. a) Vịi phun thơng thƣờng; b) Vịi phun có thể tích chết nhỏ ...................14
Hình 1.7. Sơ đồ động cơ sử dụng hệ thống EGR ......................................................16
Hình 1.8. Sơ đồ hệ thống LNT ..................................................................................17
Hình 1.9. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống SCR .........................................18
Hình 1.10. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống ln hồi khí thải ..................................19
Hình 1.11. Ảnh hƣởng của luân hồi khí xả đến lƣợng phát thải NOX ......................20
Hình 1.12. Ảnh hƣởng của các loại khí đến hiệu quả giảm NOX ............................. 22
Hình 1.13. Áp suất tuabin, tăng áp và tỷ lệ luân hồi khi tăng áp suất ra tuabin .......23
Hình 1.14. Hệ thống luân hồi dùng bộ tăng áp VGT ................................................24
Hình 1.15. Đ c tính của bộ tăng áp VGT ..................................................................24
Hình 1.16. Quan hệ giữa vị trí cánh hƣớng gió và tỷ lệ ln hồi .............................. 24
Hình 1.17. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống luân hồi khí xả ống venturi đ t trên đƣờng
nạp...........................................................................................................24

Hình 1.18. Hệ thống luân hồi áp suất cao .................................................................25
Hình 1.19. Hệ thống luân hồi áp suất cao với ống venturi.......................................26
Hình 1.20. Hệ thống ln hồi áp suất thấp ................................................................ 26
Hình 2.1. Khí thải độc hại từ xe bus .........................................................................30
Hình 2.2. Hệ thống luân hồi tức thời.........................................................................30
Hình 2.3. Hệ thống luân hồi nội tại ...........................................................................31
Hình 2.4. Hệ thống luân hồi lai .................................................................................31
Hình 2.5. Van luân hồi khí thải đƣợc thiết kế cùng với đƣờng nạp .......................... 35

vii


Hình 2.6. Két làm mát khí ln hồi ...........................................................................33
Hình 2.7. Bố trí các đƣờng ống dẫn khí trong hệ thống ln hồi.............................. 33
Hình 2.8. Bố trí van EGR điều khiển b ng cơ khí trên động cơ ............................... 34
Hình 2.9. Kết cấu van EGR điện từ điều khiển b ng cuộn dây ................................ 35
Hình 2.10. Cấu tạo van EGR điện từ điều khiển b ng động cơ điện một chiều có
chổi than..................................................................................................35
Hình 2.11. Kết cấu van EGR điện từ điều khiển b ng động cơ điện một chiều khơng
chổi than..................................................................................................36
Hình 2.12. Cấu tạo động cơ điện một chiều không chổi than ...................................36
Hình 3.1. Hình dạng kết cấu ống venturi ..................................................................39
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của hệ số thu hẹp đến tổn thất áp suất và tỷ lệ luân hồi .........39
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của hình dạng ống venturi tới tổn thất áp suất và tỷ lệ luân
hồi .............................................................................................................40
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của dạng ống khuếch tán tới tổn thất áp suất .........................41
Hình 3.5. Phần ruột của ống venturi .........................................................................42
Hình 3.6. Các vị trí đ t ống venturi ...........................................................................43
Hình 3.7. Các giai đoạn trao đổi nhiệt của khí ln hồi ............................................45
Hình 3.8. Kết cấu ống làm mát khí ln hồi ............................................................. 46

Hình 3.9. Sơ đồ bố trí van điều khiển lƣu lƣợng nƣớc làm mát khí ln hồi ...........47
Hình 3.10. Lắp đ t ống làm mát khí luân hồi trên động cơ ở luân hồi áp suất thấp .48
Hình 3.11. Sơ đồ chân vi xử lý PIC16F727 .............................................................. 49
Hình 3.12. Cấu trúc vi xử lý PIC16F727 ..................................................................50
Hình 3.13. Cấu tạo động cơ BLDC ...........................................................................51
Hình 3.14. Tín hiệu trả về của senser và điện áp đ t vào các phase của động cơ.....51
Hình 3.15. Khối vi xử lý chính .................................................................................52
Hình 3.16. Khối truyền nhận tín hiệu USB TO COM ..............................................53
Hình 3.17. Khối hiển thị kết quả điều khiển van luân hồi EGR ............................... 53
Hình 3.18. Khối cơng suất điều khiển động cơ BLDC của van luân hồi EGR .........54
Hình 3.19. Sơ đồ thuật tốn chƣơng trình điều khiển van EGR ............................... 55

viii


Hình 3.20. Giao diện chƣơng trình điều khiển van EGR ..........................................56
Hình 3.21. Quá trình thiết kế mạch và lập trình điều khiển van EGR [18] ..............56
Hình 3.22. Vị trí lắp van điều khiển luân khồi khí thải trên động cơ D1146TI ........57
Hình 3.23. Lắp đ t hệ thống luân hồi khí thải trên động cơ D1146TI [12] ..............58
Hình 4.1. Sơ đồ bố trí thết bị thử nghiệm động cơ ...................................................61
Hình 4.2. Sơ đồ bố trí phịng thử động lực cao .........................................................61
Hình 4.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của phanh điện APA 100 ................................ 62
Hình 4.4. Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát dầu bơi trơn AVL 554 .........................63
Hình 4.5. Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát nƣớc AVL 553 .....................................64
Hình 4.6. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống 733S .........................................64
Hình 4.7. Tủ phân tích khí thải CEB.II .....................................................................66
Hình 4.8. Hệ thống đo phát thải dạng hạt (PM) b ng thiết bị SmartSampler ...........67
Hình 4.9. Thiết bị đo độ khói AVL415 .....................................................................67
Hình 4.10. Đ c tính van EGR tại tốc độ 1400 (v/ph)................................................68
Hình 4.11. Đ c tính van EGR tại tốc độ 2000 (v/ph)................................................68

Hình 4.12. Lƣợng NOX và độ mờ khói theo % EGR tại 25% tải và 1400 (v/ph) ....69
Hình 4.13. Lƣợng NOX và độ mờ khói theo %EGR tại 50% tải và 1400 (v/ph) .....70
Hình 4.14. Lƣợng NOX và độ mờ khói theo %EGR tại 75% tải và 1400 (v/ph)......70
Hình 4.15. Lƣợng NOX và độ mờ khói theo %EGR tại 25% tải và 2000 (v/ph) ......71
Hình 4.16. Lƣợng NOX và độ mờ khói theo% EGR tại 50% tải và 2000 (v/ph) ......71
Hình 4.17. Lƣợng NOX và độ mờ khói theo %EGR tại 75% tải và 2000 (v/ph)......72
Hình 4.18. Đ c tính mơ men của động cơ ở chế độ 25%, 50%, 75% và 100% tải
trong các trƣờng hợp khơng có và có lắp hệ thống EGR .......................73
Hình 4.19. Đ c tính cơng suất của động cơ ở chế độ 25%, 50%, 75% và 100% tải
trong các trƣờng hợp khơng có và có lắp hệ thống EGR .......................73
Hình 4.20. Đ c tính tiêu hao nhiên liệu của động cơ ở chế độ 25%, 50%, 75% và
100% tải trong các trƣờng hợp khơng có và có lắp hệ thống EGR .......74
Hình 4.21. Sơ đồ thể hiện các mode của chu trình thử ECE R49 ........................................75

Hình 4.22. Phát thải NOx ở các chế độ thử nghiệm theo chu trình ECE R49 ...........77

ix


Hình 4.23. Phát thải độ khói ở các chế độ thử nghiệm theo chu trình ECE R49 ......77
Hình 4.24. Phát thải CO ở các chế độ thử nghiệm theo chu trình ECE R49 ............78
Hình 4.25. Phát thải HC ở các chế độ thử nghiệm theo chu trình ECE R49 ............78
Hình 4.26. Công suất động cơ ở các chế độ thử nghiệm theo chu trình ECE R49 ....... 79
Hình 4.27 Tiêu thụ nhiên liệu ở các chế độ thử nghiệm theo chu trình ECE R49 ........ 79

x


MỞ ĐẦU
I. Lý do nghiên cứu đề tài

Ngày nay các loại phƣơng tiện giao thông vận tải sử dụng động cơ đốt trong đã
và đang đóng góp một phần quan trọng vào q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nƣớc. Tuy nhiên, trong q trình hoạt động nó cũng đã gây lên khơng ít các ảnh
hƣởng xấu đến mơi trƣờng, đến sức khỏe và làm giảm chất lƣợng cuộc sống của con
ngƣời nhất là ở các thành phố lớn nơi có nhiều các loại phƣơng tiện giao thơng vận
tảixe cơ giới hoạt động.
Trong khi vận hành động cơ của các phƣơng tiện xe cơ giới đã sản sinh ra một
lƣợng lớn các chất độc hại nhƣ CO, CO2, NOX, HC, Pb.... Các chất thải này ngồi
việc gây ơ nhiễm trực tiếp đến môi trƣờng sống và ảnh hƣởng đến sức khỏe con
ngƣời thì khi chúng đƣợc phát tán vào khơng khí sẽ bị phân tích ho c tổng hợp để
tạo ra các tác nhân hóa học khác gây ảnh hƣởng xấu đến biến đổi khí hậu. Đây là
một trong những vấn đề đang đƣợc xã hội đ c biệt quan tâm.
Lƣợng khí thải của các loại phƣơng tiện xe cơ giới đang lƣu hành phụ thuộc
lớn vào công nghệ sản xuất, chế tạo và thiết bị kiểm soát, xử lý ơ nhiễm đƣợc lắp
đ t trên xe. Vì vậy, việc nâng cao chất lƣợng khí thải của các phƣơng tiện xe cơ giới
trong sản xuất, lắp ráp và nhập kh u mới sẽ góp phần tăng cƣờng hiệu quả cho việc
sử dụng nhiên liệu, giảm thiểu đƣợc lƣợng khí thải gây ô nhiễm môi trƣờng khi đƣa
xe vào lƣu thông trên đƣờng. Trên thế giới ở một số quốc gia phát triển nhƣ Đức,
Mỹ, Nhật…đã có lộ trình áp dụng tiêu chu n về nồng độ các chất độc hại trong khí
thải động cơ và bắt buộc đối với các xe đƣợc sản xuất trong nƣớc ho c các xe khi
nhập kh u đều phải tu n thủ các tiêu chu n về khí thải giảm thiểu lƣợng phát thải
độc hại từ động cơ ra môi trƣờng.
Ở nƣớc ta hiện để giảm thiểu tình trạng ơ nhiễm mơi trƣờng do phát thải của
các phƣơng tiện xe cơ giới gây ra, Nhà nƣớc đã thành lập các trạm đăng kiểm để
kiểm tra việc chấp hành các quy định về nồng độ khói của động cơ, đ c biệt Chính
phủ đã ra chỉ thị áp dụng tiêu chu n khí thải Châu Âu (Euro) đối với các phƣơng

1



tiện sản xuất, lắp ráp và nhập kh u vào Việt Nam, cụ thể là: tiêu chu n Euro 2 đƣợc
áp dụng từ ngày 01/7/2007, Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành Quyết định số
49/2011/QĐ.TTg ngày 01/09/2011 về việc quy định lộ trình áp dụng tiêu chu n khí
thải đối với xe ôtô, xe môtô 02 bánh sản xuất, lắp ráp và nhập kh u mới. Theo
Quyết định này, các loại xe ôtô sản xuất, lắp ráp và nhập kh u mới phải áp dụng
tiêu chu n khí thải mức 4 từ ngày 01/01/2017 và mức 5 từ ngày 01/01/2022; các
loại xe môtô 2 bánh sản xuất, lắp ráp và nhập kh u mới phải áp dụng tiêu chu n khí
thải mức 3 từ ngày 01/01/2017.
Xuất phát từ thực tế về vấn đề ô nhiễm môi trƣờng do động cơ phát thải của
các phƣơng tiện xe cơ giới gây ra nói chung và các phƣơng tiện sử dụng động cơ
diesel nói riêng, và đƣợc sự giúp đỡ hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS. Khổng Vũ
Quảng - Bộ môn ĐCĐT - Viện CKĐL - Trƣờng ĐHBK Hà Nội nên em đã lựa chọn
đề tài: “Nghiên cứu điều khiển van luân hồi EGR cho hệ thống luân hồi áp suất
thấp lắp trên động cơ diesel tăng áp” trƣớc hết là để có thêm kiến thức, kỹ năng
chuyên ngành cho bản thân, từ đó có những hiểu biết cơ bản, sâu sắc về các phƣơng
pháp giảm phát thải ứng dụng trên động cơ diesel tăng áp.
II. Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu đề tài
2.1. Mục đích
Đề tài nh m nghiên cứu điều khiển van luân hồi EGR cho hệ thống luân hồi
áp suất thấp lắp trên động cơ diesel tăng áp.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu là van luân hồi EGR điều khiển b ng điện tử lắp trên hệ
thống luân hồi áp suất thấp sử dụng cho động cơ D1146TI
2.3. Phạm vi nghiên cứu đề tài
Đề tài tập trung nghiên cứu điều khiển van luân hồi EGR đƣợc lắp trên hệ
thống luân hồi áp suất thấp sử dụng cho động cơ D1146TI.
III. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm

2



- Các nghiên cứu thực nghiệm đƣợc thực hiện trong phịng thí nghiệm trên
động cơ D1146TI
IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Thiết kế hoàn chỉnh một bộ điều khiển van EGR và xây dựng đƣợc đ c tính
của va EGR.
- Đánh giá đƣợc mức độ ảnh hƣởng của tỷ lệ luân hồi đến độ giảm NOx và
mức độ tăng PM.
V. Các nội dung chính trong luận văn
Các nội dung trong luận văn đƣợc trình bày qua những phần sau đây:
- Mở đầu
- Chƣơng 1. Tổng quan về phát thải và các biện pháp giảm phát thải động cơ
diesel.
- Chƣơng 2. Lựa chọn giải pháp giảm phát thải NOx.
- Chƣơng 3. Thiết kế hệ thống luân hồi khí thải trên động cơ diesel tăng áp.
- Chƣơng 4. Nghiên cứu thử nghiệm điều khiển van luân hồi EGR trong hệ
thống luân hồi áp suất thấp lắp trên động cơ D1146TI.
- Kết luận chung và hƣớng phát triển.
- Tài liệu tham khảo.

3


Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIẢM
PHÁT THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL
1.1. Phát thải của động cơ diesel
1.1.1. Xu hƣớng khai thác sử dụng động cơ diesel
Những năm gần đây song song với xu hƣớng phát triển kinh tế
xã hội ở nƣớc ta thì số lƣợng các phƣơng tiện xe cơ giới đƣa vào vận hành ngày

càng tăng nhanh, điều này đã gây ra ảnh hƣởng lớn đến môi trƣờng sống của chúng
ta, đ c biệt tập trung ở những thành phố lớn nhƣ Tp. Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh
(Theo thống kê tại Tp. Hồ Chí Minh năm 2009 có trên 4 triệu xe mô tô và xe gắn
máy, tăng 159% so với cuối năm 2000, trên 400 nghìn xe ơ tơ, tăng 211% so với
cuối năm 2000 còn tại Tp. Hà Nội, năm 2009 có trên 300 nghìn xe ơ tơ, gần 4 triệu
xe mô tô và xe gắn máy, tốc độ tăng phƣơng tiện cá nhân từ 12 ÷ 15%/năm). Hàng
năm số lƣợng xe mô tô, xe gắn máy mới đƣa vào lƣu hành tăng khoảng 20%, xe ô
tô mới tăng khoảng 15% [1].
Theo thống kê của Cục Đăng kiểm Việt Nam thì số lƣợng các phƣơng tiện gia
tăng hàng năm tăng lên đột biến do nhu cầu sử dụng nhiều và đƣợc thể hiện trong
Bảng 1.1
Bảng 1.1. Sự gia tăng các phương tiện cơ giới của Việt Nam [1]
Năm

Số lƣợng (chiếc)

Ngày 31.12.1999

Ơ tơ
460.000

Xe máy
5.585.000

2003

500.000

≈ 11 triệu


2004

523.509

13 triệu

2008

≈ 700.000

20 triệu

Cuối năm 2011

1,5 triệu

33 triệu

Theo Bộ GTVT, số lƣợng các phƣơng tiện giao thông cơ giới đƣờng bộ tiếp
tục tăng nhanh; theo Cục Đăng kiểm trong tháng 4/2012 số lƣợng ô tô đăng ký mới
là 10.277 chiếc; mô tô là 197.807 chiếc. Tổng số phƣơng tiện cơ giới đăng ký lƣu
hành tính đến hết tháng 4/2012 là trên 36,6 triệu chiếc. Trong đó số lƣợng ơ tơ trên
1,9 triệu chiếc, số cịn lại là mô tô với trên 34 triệu chiếc [1].

4


Sự gia tăng đột biến các phƣơng tiện giao thông đồng ngh a với lƣợng phát
thải độc hại của chúng ra môi trƣờng cũng rất lớn. Nếu chúng ta không kiểm soát
đƣợc và thực hiện nghiêm túc các tiêu chu n khí thải đối với các phƣơng tiện cơ

giới thì sẽ gây ra những thiệt hại đáng kể về kinh tế và ảnh hƣởng nghiêm trọng tới
sức khỏe cộng đồng.
Các số liệu thể hiện trong bảng 1.1; 1.2; 1.3 và hình1.1 cho thấy tốc độ gia
tăng của các phƣơng tiện xe cơ giới đồng ngh a với lƣợng phát thải độc hại ra môi
trƣờng cũng tăng lên nhanh gây ảnh hƣởng trực tiếp đến môi trƣờng và sức khỏe
con ngƣời.
Bảng 1.2. Bùng nổ giao thơng cơ giới (ước tính)[2]
Năm 1980
Xe đạp
80%

Năm 2000

Ơ tơ, xe

GT

máy

CC

5%

15%

Xe đạp
65%

Hiện nay


Ơ tơ,

GT

xe máy

CC

>30%

<5%

Xe đạp
2,3%

Ơ tơ, xe

GT

máy

CC

87, 88%

10%

Bảng 1.3. Số liệu dự báo mức độ tăng trưởng kinh tế và phương tiện tham gia giao
thông ở các đô thị lớn Việt Nam và một số nước trong khu vực [3]
Chỉ tiêu

Năm

Tp.

Tp.

Tp.

Tp.

Tp.

Jakatta

Manila

Bangkok

1994

1996

1993

2002

2001

118


8

136

377

74

85

142

3034

2455

5614

Tp. Hà Nội

HCM Chengdu

2001 2005

2010

2020

2030


54

302

(350)

(380)

(150)

(80)

12

43

8

15

28

66

132

1000

2800


990

1377

2054

4234

8329

Xe máy/
1000 dân
Ơ tơ con/
1000 dân
GNP USD/
ngƣời

5


1.000
800

Triệu xe máy

Nghìn xe ơ tơ
Ơ tơ khách
Ơ tơ con
Ơ tơ khác
Ơ tơ tải

Tổng số xe máy

30
25

600

20

400

15

200

10
5

0
2000

2001

2002

2003

2004

2005


2006

7/207

2008

2/2009

Hình 1.1. Số lượng ôtô và xe máy hoạt động hàng năm của Việt Nam [2]

1.1.2. Các thành phần trong phát thải động cơ diesel
Từ lâu động cơ diesel đã đƣợc dùng làm nguồn động lực chính cho các phƣơng
tiện vận tải hạng n ng, các máy nông nghiệp, máy công cụ và gần đây đƣợc sử dụng
nhiều cho các xe hạng nhẹ bởi vì động cơ diesel có suất tiêu hao nhiên liệu thấp và
phát thải rất ít thành phần CO, HC [4]. Ở một số nƣớc Châu Âu số lƣợng xe con
dùng động cơ diesel chiếm tới 50% vào năm 2009 và dự báo sẽ tiếp tục tăng trong
những năm tiếp theo nhƣ thể hiện trong Hình 1.2. Tuy nhiên lƣợng phát thải NOX
và PM từ động cơ diesel còn rất cao nhƣ thể hiện trong Hình 1.3 và 1.4 đây chính là
nguồn phát thải đáng kể gây ô nhiễm môi trƣờng và ảnh hƣởng tới sức khỏe con
ngƣời, nhất là ở các đô thị và vùng đông dân cƣ. Các thành phần trong phát thải có
cơ chế hình thành và tác hại đƣợc phân tích cụ thể nhƣ sau:

Số lƣợng
Tỷ lệ

Hình 1.2. Số lượng và tỷ lệ xe con
sử dụng động cơ diesel ở Đức [5]
6



Hình 1.3. Đặc tính các thành phần độc hại
của động cơ diesel theo λ [6]

Hình 1.4. Tỷ lệ của các thành phần khí thải
trong động cơ diesel [7]

1.1.2.1. Khí NOX (Nitơ ôxit)
NOX là tên gọi chung của ôxit nitơ gồm các chất NO, NO2 và N2O đƣợc hình
thành do sự kết hợp giữa ôxy và nitơ ở điều kiện nhiệt độ cao. Trong khí thải của
động cơ đốt trong NOX tồn tại ở hai dạng chủ yếu là NO (chiếm 90÷98%) và NO2.
Trong đó NO là khí khơng màu khơng mùi cịn NO2 là khí có màu đỏ và mùi gắt, cả
hai loại khí rất độc nhƣng NO2 độc gấp 5 lần NO.
Vì vậy NOX ngày càng đƣợc quan
tâm và trong một số trƣờng hợp nó là chất

Bảng 1.4. Lượng phát thải của các
thành phần trong động cơ diesel [8]

ô nhiễm chính làm ảnh hƣởng đến tính

Chất ơ
nhiễm

Lƣợng phát thải
(g/kg nhiên liệu)

năng kỹ thuật của động cơ. Do đó NOX là

NOX


20

đối tƣợng chính của việc xử lý ơ nhiễm và

CO

200

cũng là mục tiêu để đƣa ra các biện pháp

HC

25

hạn chế nó trong phát thải của động cơ

Bồ hóng

2÷5

diesel. Các giải pháp kỹ thuật khác nh m
hạn chế NOX ngay trong quá trình cháy cũng đã đƣợc áp dụng trên động cơ hiện đại
nhƣ luân hồi khí xả, thay đổi thời kỳ trùng điệp của góc độ phối khí…
Vì vậy việc tìm hiểu tác hại và cơ chế hình thành của NOX để tìm ra biện pháp
hạn chế nồng độ của nó ngay trong q trình cháy là rất cần thiết. Mức độ phát sinh
ơ nhiễm trung bình của q trình cháy nhiên liệu hyđrôcácbua đƣợc thể hiện trong

7



Bảng 1.4 thể hiện các số liệu mang tính chất trung bình ở điều kiện cháy của hỗn
hợp có hệ số dƣ lƣợng khơng khí λ =1. Tuy nhiên trong những điều kiện cháy đ c
biệt ở áp suất và nhiệt độ cao với hệ số dƣ lƣợng khơng khí lớn thì tỷ lệ thành phần
các chất ơ nhiễm trong Bảng 1.4 sẽ thay đổi theo hƣớng gia tăng NOX [8].
* Ảnh hưởng của NOX đến sức khỏe con người
NO2 là chất khó hồ tan trong nƣớc nên nó có thể theo đƣờng hô hấp đi sâu
vào phổi gây viêm phổi và làm huỷ hoại các tế bào của phế nang. Khi vào đƣợc
trong phổi, 80 % lƣợng NO2 bị giữ lại (đối với SO2, chỉ 5% đƣợc giữ lại) làm cho
bệnh nhân bị mất ngủ, ho, khó thở. Một số nghiên cứu còn cho thấy NO2 còn gây
tổn thƣơng cho mắt và dạ dày. NOX đƣợc quan tâm là do những tác động của chúng
đến sức khỏe, sự hình thành ơzơn và các chất ơxy quang hố trong khí quyển [10].
* Ảnh hưởng của NOX đến thực vật
NOX chỉ ảnh hƣởng đến thực vật khi nồng độ của nó đủ lớn. Ngƣời ta thấy ở
các vùng đơ thị hóa cao thì nồng độ NOX đạt khoảng 3,93 ppm, sự quang hợp của
thực vật giảm đi 25%.
1.1.2.2. Chất thải dạng hạt PM
a. Cơ chế hình thành
Theo định ngh a của tổ chức bảo vệ mơi trƣờng bang Carlifornia thì PM là
những thực thể (trừ nước) của khí thải sau khi hịa trộn với khơng khí (làm lỗng
đạt nhiệt độ nhỏ hơn 51,7 0C), và được tách bằng một bộ lọc quy định. PM bao gồm
các hạt rắn nhƣ cácbon tự do và tro hay cịn gọi là bồ hóng (soot), các chất phụ gia
dầu bôi trơn, các hạt và v y tróc do mài mịn và các chất lỏng nhƣ nhiên liệu và dầu
bôi trơn bám theo [8].
b. Tác hại
M c dù PM chỉ chiếm tỷ lệ 0,002% nhƣ thể hiện trong hình Hình 1.4 trong
tổng lƣợng phát thải của động cơ diesel nhƣng chúng lại có kích thƣớc hạt và lơ
lửng trong khơng khí nên dễ theo đƣờng hơ hấp đi vào trong cơ thể ngƣời và bị giữ
lại. Do đó gây ra các bệnh về đƣờng hơ hấp (hen suyễn, viêm phế quản…) và là tác


8


nhân gây ung thƣ, gây đột biến gen, có khả năng làm rối loạn hệ hô hấp và tạo điều
kiện thuận lợi cho tác động ung thƣ từ các chất khác. PM còn gây tổn thƣơng mắt,
gây dị ứng mũi và cũng có khả năng gây ung thƣ da nếu tiếp xúc liên tục, ngồi ra
PM có thể gây ra tác động xấu đến hoạt động của hệ tim mạch [8].
Ngoài ra khi PM bám vào lá cây sẽ cản trở quá trình quang hợp làm cho cây dễ
bị héo và chết, gây ăn mòn kim loại và phân huỷ cơng trình xây dựng [10].
1.1.2.3. Khí Hyđrơcácbon (HC) và Mơ nơxít các bon (CO)
a. Khí Hyđrơcácbon (HC)
* Cơ chế hình thành
HC gồm các loại hyđrơcácbon có trong nhiên liệu ho c dầu bơi trơn khơng
cháy hết chứa trong khí thải. HC cịn đƣợc hình thành ở hai trƣờng hợp sau:
- Khi nhiệt độ ở khu vực dập lửa thấp, chƣa đạt tới nhiệt độ bốc cháy.
- Khí nạp thổi qua trong thời gian l p của xupáp. Hỗn hợp không khí nhiên
liệu càng giàu càng sinh ra nhiều HC, hỗn hợp càng nghèo càng sinh ra HC ít.
Lƣợng HC sinh ra càng ít khi hỗn hợp khơng khí. Nhiên liệu q nghèo, vì nó
khơng cháy đƣợc [8].
*. Tác hại
Hyđrơcácbon có nhiều loại khác nhau, có loại khơng độc (nhƣ paraffin,
naphtalin), có loại rất độc có thể gây ung thƣ (nhƣ các loại hyđrơcácbon thơm).
Động cơ diesel có hệ số dƣ lƣợng khơng khí khá lớn nên lƣợng HC trong khí thải
thƣờng là nhỏ.
Ngồi ra HC trong khí thải động cơ sẽ góp phần vào sự hình thành các chất
quang hố (làm cho tầm nhìn bị suy giảm). Khi HC thải ra mơi trƣờng có ánh nắng
m t trời thì sẽ làm tăng hiện tƣợng hiệu ứng nhà kính [8].
b. Khí Mơnơxit cácbon (CO)
* Cơ chế hình thành
CO là loại khí không màu, không mùi, không vị, là một sản ph m trung gian

của q trình đốt cháy Cácbon có trong nhiên liệu trong điều kiện thiếu ôxy để tạo
thành sản ph m cuối cùng là CO2 và đƣợc hình thành từ phản ứng sau:

9


2C + O2 = 2CO

(1.1)

Trong động cơ, ở chế độ tải cao và chế độ khởi động, hỗn hợp không khí nhiên
liệu thƣờng là hỗn hợp giàu. Do đó, q trình cháy xảy ra khơng hồn tồn dẫn đến
hàm lƣợng CO lớn. Hàm lƣợng CO trong khí thải động cơ rất cao ở chế độ khơng
tải. Vì vậy, khơng đƣợc để động cơ chạy khơng tải trong phịng kín ho c ga xe khi
đang đóng kín cửa.
* Tác hại
Khi hít CO vào trong cơ thể, nó hồ tan vào máu và làm hạn chế khả năng vận
chuyển ôxy của máu. Hít thở khơng khí có hàm lƣợng CO là 0,3% (theo thể tích)
trong vịng 30 phút ho c hít một lƣợng lớn CO có thể dẫn đến tử vong. Mơnơxit
cácbon rất độc, chỉ với một hàm lƣợng nhỏ trong không khí có thể gây tử vong cho
ngƣời. Hàm lƣợng cực đại cho phép [CO] = 33 mg/m3 [8].
Ngoài ra CO cịn gây ra cảm giác chếnh chống, đ c biệt với những ngƣời mắc
bệnh tim, phụ nữ có thai, bệnh nhân hen xuyễn, có thể gây ra các bệnh về tim mạch,
thần kinh, CO ngăn cản việc vận chuyển ôxy từ máy vào các mô làm cho các bộ
phận của cơ thể có thể bị thiếu ơxy. Nạn nhân có thể bị tử vong khi 70% số hồng
cầu bị khống chế (khi nồng độ CO trong khơng khí >1000 ppm) [8].
1.1.3. Tiêu chu n quy đ nh phát thải của phƣơng tiện sử dụng động cơ diesel
1.1.3.1. Tiêu chu n khí thải c a Châu u Nh t và M
a. Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu (Euro)
Từ năm 1970 của thế kỷ XX, các nƣớc Châu Âu đã xây dựng chƣơng trình cắt

giảm khí thải cho xe hơi, đến năm 1987 dự luật mới hoàn chỉnh quy định giá trị
nồng độ giới hạn của các loại khí thải và thƣờng gọi là Euro 0. Từ đó đến nay đã
thêm 5 tiêu chu n đƣợc ban hành là: tiêu chu n Euro 1 (1991), Euro 2 (1996), Euro
3 (2001), Euro 4 (2005), Euro 5 (2008) và trong tƣơng lai sẽ áp dụng tiêu chu n
Euro 6 vào năm 2015.
Tiêu chu n Euro đƣợc áp dụng cho tất cả các loại xe trên 4 bánh lắp động cơ
đốt trong chạy b ng nhiên liệu xăng, dầu, LPG và chia theo tính năng nhƣ: xe du
lịch, xe công suất nhỏ, xe công suất lớn và xe bus.

10


Tiêu chu n Euro đ c biệt chú ý đến giới hạn phát thải của động cơ diesel xe tải
hạng n ng. Các tiêu chu n này đòi hỏi những biện pháp ch n đoán ngay tên xe khi
xe tải có lỗi dẫn đến tăng lƣợng phát thải của động cơ, hệ thống phải cảnh báo cho
ngƣời điều khiển xe biết.
Tiêu chu n lƣợng phát thải độc hại khác nhau đối với xe tải sử dụng động cơ
diesel đƣợc thể hiện trong bảng 1 và 2 của phần phụ lục
b. Tiêu chuẩn khí thải của Mỹ
Ng t nghèo hơn của tiêu chu n của Châu Âu, tiêu chu n khí thải của Mỹ đƣợc
chia làm 2 loại: tiêu chu n liên bang (49 bang) và tiêu chu n riêng bang California
(khắt khe hơn tiêu chu n liên bang). Trong đó, tiêu chu n của bang California quy
định phân loại xe theo chất lƣợng khí thải có tên sau:
- TLEV (Transitional Low Emission Vehicles) có hiệu lực từ 1994: nh m hạn
chế những chất độc hại đối với tầng ôzôn.
- LEV (Low Emission Vehicles) bắt đầu từ 1997 thay cho TLEV, LVE quy
định dùng cơng nghệ xử lý khí thải (hâm nóng trƣớc bộ xúc tác…); dùng nhiên liệu
thay thế…
Các quy định tiêu chu n về phát thải các loại xe của Mỹ đƣợc thể hiện trong
bảng phụ lục 3 và 4 của phần phụ lục.

c. Tiêu chuẩn khí thải của Nhật Bản
So với tiêu chu n khí thải của Châu Âu và Mỹ thì tiêu chu n khí thải của Nhật
Bản đối với các loại xe ô tô rất khắt khe, cụ thể nhƣ quy định lƣợng phát thải của ô
tô sử dụng động cơ diesel trong Bảng 5 của phần phụ lục. Chu trình thử nghiệm áp
dụng loại động cơ sử dụng nhiên liệu 50 ppmS (theo quy định năm 2005) và một số
tiêu chu n nhƣ trong Bảng 6 của phần phụ lục.
1.1.3.2. Một số quy định về tiêu chu n phát thải c a Việt Nam đối với các phương
tiện xe cơ giới
Cùng với xu hƣớng phát triển cũng nhƣ để giảm phát thải độc hại từ các
phƣơng tiện tham gia giao thơng thì ngay từ năm 1990 Chính phủ đã quan tâm đến

11


cơng tác kiểm tra, kiểm sốt khí thải đối với xe cơ giới, cụ thể đã ban hành tiêu
chu n TCVN 5123-90 quy định về hàm lƣợng CO trong khí thải động cơ xăng ở
chế độ không tải. Tiêu chu n này đƣợc áp dụng cho tất cả các loại ô tô
sử dụng nhiên liệu xăng có khối lƣợng lớn hơn 400kg. Hàm lƣợng CO đƣợc đo trực
tiếp trong ống xả, cách miệng xả 300mm, ở hai chế độ: nmin và 0,6 ndm (ndm là tốc độ
định mức). Hàm lƣợng CO không đƣợc vƣợt quá 3,5% ở chế độ n min và 2,0% ở chế
độ 0,6 ndm.
Năm 1991, Chính phủ đã ban hành tiêu chu n TCVN 5418-91 quy định về độ
khói trong khí thải động cơ diesel. Tiêu chu n này đƣợc áp dụng cho tất cả các loại
ô tơ sử dụng động cơ diesel. Độ khói của khí thải đo ở chế độ gia tốc tự do không
vƣợt quá 40% HSU đối với động cơ không tăng áp và 50% HSU đối với động cơ
tăng áp.
Tiêu chu n giới hạn phát thải của Việt Nam cho các loại ô tô, xe máy đƣợc thể
hiện chi tiết trong Bảng 7 của phần phụ lục.
Theo QĐ 249/2005/QĐ-TTg ngày 10 tháng 10 năm 2005 của Thủ tƣớng
Chính phủ đã nêu rõ:“xe cơ giới sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới (xe mới) phải

hồn thành áp dụng mức tiêu chuẩn khí thải Euro 2 (còn gọi là tiêu chuẩn Euro2)
kể từ 1/7/2008”. Việc áp dụng tiêu chu n Châu Âu Euro 2 đã hạn chế lƣợng khí thải
gây ơ nhiễm mơi trƣờng khi đƣa xe vào tham gia giao thông.
Theo QĐ 49/2011/QĐ-TTg ngày 01 tháng 09 năm 2011 của Thủ tƣớng Chính
phủ đã đƣa ra lộ trình áp dụng tiêu chu n khí thải: “Các loại xe ơtơ sản xuất, lắp
ráp và nhập khẩu mới phải áp dụng tiêu chuẩn khí thải mức 4 từ ngày 01 tháng 01
năm 2017 và mức 5 từ ngày 01 tháng 01 năm 2022. Các loại xe mô tô hai bánh sản
xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới phải áp dụng tiêu chuẩn khí thải mức 3 từ ngày 01
tháng 01 năm 2017”.
1.2. Các giải pháp giảm phát thải trên động cơ diesel
1.2.1. Giới thiệu chung
Nhƣ đã trình bày ở trên, chúng ta đã biết đƣợc cơ chế hình thành và tác hại của
các chất có trong khí thải của động cơ diesel, đ c biệt là phát thải NOX. M c dù

12


NOX chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ song lại rất độc hại, nó có tác động khơng nhỏ đến
mơi trƣờng và sức khỏe con ngƣời. Vì vậy việc tìm ra giải pháp cắt giảm NOX là hết
sức cần thiết.
Trên thế giới hiện nay đã có nhiều biện pháp kỹ thuật giảm phát thải đƣợc áp
dụng trên động cơ đốt trong nói chung và động cơ diesel nói riêng nhƣng chủ yếu
đƣợc chia thành hai nhóm chính sau đây:
- Nhóm thứ nhất: gồm các biện pháp liên quan đến kết cấu động cơ, loại nhiên
liệu, phƣơng pháp hình thành hỗn hợp, cách điều chỉnh và vận hành động cơ... Tuy
nhiên các biện pháp này không thể đáp ứng các tiêu chu n giới hạn độc hại ngày
càng nghiêm ng t.
- Nhóm thứ hai: gồm các biện pháp xử lý khí thải nhờ các thiết bị xử lý... Các
biện pháp này hiện nay đƣợc áp dụng phổ biến và đảm bảo đƣợc các tiêu chu n cho
phép về nồng độ độc hại của khí thải trƣớc khi xả vào mơi trƣờng.


Hình 1.5. Các giải pháp giảm phát thải NOX và PM nhằm hướng tới
các tiêu chuẩn Châu Âu [11]

Trên Hình 1.5 trình bày giới hạn tiêu chu n phát thải của Châu Âu đối với
thành phần NOX và PM, việc áp dụng các giải pháp cắt giảm phát thải NOX sẽ đƣợc
nghiên cứu trong các nội dung tiếp theo của luận văn.
1.2.2. Các giải pháp giảm NOX cho động cơ diesel
1.2.2.1. Giải pháp liên quan đến kết cấu động cơ và nhiên liệu

13