Kiểm soát khí thải hydrocarbon khi khởi động lạnh của động cơ xe máy bằng nhiên liệu pha xăng-ethanol và gia nhiệt không khí nạp

Springer Science and Business Media LLC - Tập 28 - Trang 1567-1573 - 2014
A. Samuel Raja1, A. Valan Arasu1
1Department of Mechanical Engineering, Thiagarajar College of Engineering, Madurai, India

Tóm tắt

Xe máy hai bánh đang đóng vai trò quan trọng trong vận tải hành khách đô thị nhờ vào tính dễ điều khiển và chi phí phải chăng. Lượng hydrocarbon chưa cháy (HC) và carbon monoxide (CO) phát thải tối đa trong quá trình khởi động lạnh của động cơ đánh lửa tia. Công trình hiện tại trình bày khả năng giảm phát thải HC khi khởi động lạnh của động cơ xe máy 150 CC với hệ thống đánh lửa tia (SI) bằng cách sử dụng hỗn hợp xăng-ethanol và/hoặc gia nhiệt không khí nạp bằng bộ đốt nóng. Ethanol khan được pha trộn với xăng không chì với tỷ lệ từ 0% (E0) đến 20% (E20) theo thể tích để làm nhiên liệu. Các tham số thử nghiệm bao gồm nhiệt độ không khí nạp, nhiệt độ khí thải, mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải. Không có gia nhiệt không khí nạp, E10 được xác định là có hiệu quả nhất trong việc giảm phát thải HC khi khởi động lạnh tới 23%. Với gia nhiệt không khí nạp trong khoảng 40°C đến 70°C, lượng giảm phát thải HC tối đa đạt 23,8% cho xăng nguyên chất tại 50°C và 33,6% cho hỗn hợp E10 tại 60°C.

Từ khóa

#khí thải #động cơ xe máy #xăng-ethanol #khởi động lạnh #giảm ô nhiễm

Tài liệu tham khảo

R. Joumard and M. Andre, Cold start emissions of traffic, Science of the Total Environment, 93(1) (1990) 175–182. J. B. Heywood, Internal combustion engine fundamentals, McGraw-Hill Publications, New York, USA (1998). M. Weilenmann, J. Y. Favez and R. Alvarez, Cold-start emissions of modern passenger cars at different low ambient temperatures and their evolution over vehicle legislation categories, Atmospheric Environment, 43(15) (2009) 2419–2429. J. Y. Favez, M. Weilenmann and J. Stilli, Cold start extra emissions as a function of engine stop time: Evolution over the last 10 years, Atmospheric Environment, 43(5) (2009) 996–1007. J. Liwei, S. Meiqing, W. Jun, W. Jiaming, C. Xia and G. Weiwei, Durability of three-way and close-coupled catalysts for Euro IV regulation, Journal of Rare Earths, 26(6) (2008) 827–830. M. Gumus, Reducing cold-start emission from internal combustion engines by means of thermal energy storage system, Applied Thermal Engineering, 29(4) (2009) 652–660. A. C. McNicol, H. F. Rosas, C. J. Brace, M. C. Ward, P. Watson and R. V. Ceen, Cold start emissions optimisation using an expert knowledge based calibration methodology — SAE, 2004-01-0139. C. M. Gong, J. Li, J. K. Li, W. X. Li, Q. Gao and X. J. Liu, Effects of ambient temperature on firing behavior and unregulated emissions of spark-ignition methanol and liquefied petroleum gas/methanol engines during cold start, Fuel, 90(1) (2011) 19–25. L. C. M. Sales and J. R. Sodré, Cold start characteristics of an ethanol-fuelled engine with heated intake air and fuel, Applied Thermal Engineering, 40(1) (2012) 198–201. R. H. Chen, L. B. Chiang, C. N. Chen and T. H. Lin, Coldstart emissions of an SI engine using ethanol-gasoline blended fuel, Applied Thermal Engineering, 31(8–9) (2011) 1463–1467. A. Irimescu, Study of cold start air-fuel mixture parameters for spark ignition engines fueled with gasoline-isobutanol blends, International Communications in Heat and Mass Transfer, 37(9) (2010) 1203–1207. R. F. Horng, H. M. Chou and T. C. Hsu, Effects of heating energy and heating position on the conversion characteristics of the catalyst of a four-stroke motorcycle engine in cold start conditions, Energy Conversion and Management, 45(13–14) (2004) 2113–2126. Z. Liu, L. Li and B. Deng, Cold start characteristics at low temperatures based on the first firing cycle in an LPG engine, Energy Conversion and Management, 48(2) (2007) 395–404. C. J. Saxer, A. M. Forss, C. Rudy and N. V. Heeb, Benzene, toluene and C2-benzene emissions of 4-stroke motorbikes: Benefits and risks of the current TWC technology, Atmospheric Environment, 40(31) (2006) 6053–6065. N. V. Iyer and M. G. Badami, Two-wheeled motor vehicle technology in India: Evolution, prospects and issues, Energy Policy, 35(8) (2007) 4319–4331. F. Yüksel and B. Yüksel, The use of ethanol-gasoline blend as a fuel in an SI engine, Renewable Energy, 29(7) (2004) 1181–1191. M. Koç, Y. Sekmen, T. Topgül and H. S. Yücesu, The effects of ethanol-unleaded gasoline blends on engine performance and exhaust emissions in a spark-ignition engine, Renewable Energy, 34(10) (2009) 2101–2106. T. Topgül, H. S. Yücesu, C. Cinar and A. Koca, The effects of ethanol-unleaded gasoline blends and ignition timing on engine performance and exhaust emissions, Renewable Energy, 31(15) (2006) 2534–2542.