Luận án Nghiên cứu giảm phát thải độc hại của động cơ diesel đang lưu hành bằng phương pháp luân hồi khí thải kết hợp bổ sung khí hydro

 lambda có giảm so với động cơ nguyên bản ở cùng tải 
trọng, tỉ lệ hydro bổ sung càng lớn thì lambda càng giảm nhiều vì lượng không khí 
nạp bị giảm do hydro chiếm chỗ buồng đốt. Ngoài ra, tỉ lệ (A/F) của diesel là (14,8/1) 
trong khi của hydro là (34/1); điều này có nghĩa là lượng không khí lý thuyết để đốt 
hết cả hai nhiên liệu hydro và diesel cần phải nhiều lên; 
- Tại cùng một chế độ tải trọng, với lượng hydro bổ sung như nhau khi thực hiện 
luân hồi khí thải (EGR) sẽ tiếp tục làm cho hệ số lamda giảm. Kết quả mô phỏng 
được thực hiện với các tỉ lệ EGR 5% 10%, 20%, 30%, 40% và 50% (ứng với các 
đường cong có thêm ký hiệu E5, E10, E20, E30, E40 và E50) cho thấy hệ số lambda 
giảm ở mọi chế độ tải trọng, tỉ lệ EGR càng lớn thì lambda giảm càng nhiều. 
- Khi thực hiện đồng thời bổ sung hydro và EGR thì độ sụt giảm lambda ở các tải 
trọng 1kW, 2kW lớn hơn so với 3kW. Điều này chứng tỏ ở các chế độ tải cao bổ sung 
hydro sẽ có thể làm gia tăng tỉ lệ luân hồi trong khi hệ số lamba giảm không nhiều. 
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1 2 3 4
H
ệ 
số
 L
am
b
d
a
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H5
H5E5
H5E10
H5E20
H5E30
H5E40
H5E50
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1 2 3 4
H
ệ 
số
 L
am
b
d
a
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H10
H10E5
H10E10
H10E20
H10E30
H10E40
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1 2 3 4
H
ệ 
số
 L
am
b
d
a
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H20
H20E5
H20E10
H20E20
H20E30
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1 2 3 4
H
ệ 
số
 L
am
b
d
a
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H30
H30E5
H30E10
H30E20
H30E30
45 
Nói tóm lại, tải càng cao, tỉ lệ bổ sung hydro và EGR càng lớn thì lambda càng 
nhỏ. Ví dụ, trên Bảng 2.10 ở công suất 3 kW, trường hợp bổ sung hydro 5%, EGR 
10% (đường H5E10), lambda có giá trị 1,54, còn cũng ở công suất 3 kW nhưng bổ 
sung hydro và luân hồi khí thải ở tỉ lệ H10E30 (Bảng 2.10) thì lambda có giá trị 1,2; 
Trên hầu hết các động cơ diesel kể cả động cơ R180 khi hệ số lambda giảm đến 
giá trị 1,2 thì chớm xuất hiện khói đen nên trong nghiên cứu mô phỏng thực hiện 
EHSy cho động cơ diesel sẽ lấy giá trị giới hạn nhỏ nhất của hệ số lambda là 1,2. Tức 
là ở mỗi chế độ tải chỉ thực hiện tăng tỉ lệ bổ sung hydro kết hợp luân hồi khí thải đến 
khi lambda giảm đến 1,2. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phương pháp 
EHSy tới đặc tính làm việc và phát thải trên động cơ R180 chỉ lấy tại các tỉ lệ có hệ 
số lambda lớn hơn hoặc bằng 1,2. 
2.5.1.2. Suất tiêu hao nhiên liệu 
Bảng 2.11 và các hình từ Hình 2.35 đến Hình 2.38 trình bày bảng số liệu và đồ thị 
biểu diễn xu hướng thay đổi của suất tiêu hao nhiên liệu tại đặc tính tải ở 1500 v/p. 
Lượng nhiên liệu tiêu hao được tính bằng tổng lượng diesel tiêu thụ cộng với lượng 
tiêu hao nhiên liệu hydro tiêu thụ được quy đổi sang nhiên liệu diesel. 
Bảng 2. 11 Diễn biến ge tại đặc tính tải ở tốc độ 1500 (v/p) 
NB H5 H5E5 H5E10 H5E20 H5E30 H5E40 H5E50
1 350 346 347 347 348 350 352 363
2 247 240 241 242 243 246 248
3 235 227 228 229 231 233
4 214 210 212 216
NB H10 H10E5 H10E10 H10E20 H10E30 H10E40 H10E50
1 350 342 334 325 329 334 341
2 247 234 235 236 238 243 246
3 235 221 223 225 227 228
4 214 207 211 217
NB H20 H20E5 H20E10 H20E20 H20E30 H20E40 H20E50
1 350 338 339 341 344 349
2 247 228 231 233 236 240
3 235 215 216 217 220
4 214 204 205 208
NB H30 H30E5 H30E10 H30E20 H30E30 H30E40 H30E50
1 350 335 339 342 345 350
2 247 229 231 234
3 235 212 214 216
4 214
Tải trọng 
(kW)
ge (g/kWh)
Từ bảng số liệu và đồ thị có thể thấy: 
- Việc bổ sung hydro cho động cơ R180 có xu hướng làm giảm suất tiêu hao nhiên 
liệu tại các vùng có hệ số lambda lớn hơn 1,2; điều này là do nhiên liệu hydro bổ sung 
cải thiện quá trình cháy làm đốt nhiên liệu diesel triệt để hơn góp phần tăng công suất 
động cơ. Càng tăng tỉ lệ bổ sung hydro thì suất tiêu hao nhiên liệu càng giảm. Hiệu 
quả giảm được thể hiện rõ ở các tải trọng 2kW, 3kW và 4kW; 
- Tại cùng một chế độ tải trọng, với lượng hydro bổ sung như nhau khi thực hiện 
luân hồi khí thải (EGR) sẽ có xu hướng làm gia tăng suất tiêu hao nhiên liệu nhưng 
46 
nhìn chung với hệ số lambda được duy trì lớn hơn 1,2 thì việc sử dụng EHSy cho 
động cơ R180 có xu hướng làm giảm ge so với động cơ NB. Suất tiêu hao nhiên liệu 
lấy theo hàm y(1) ta có: 
+ Tại 1 kW suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất là 325 g/kWh tại tỉ lệ H10E10, giảm 
7,14% so với động cơ nguyên bản; 
+ Tại 2 kW suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất là 231 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 
6,35 % so với động cơ nguyên bản; 
+ Tại 3 kW suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất là 226 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 
8,80 % so với động cơ nguyên bản; 
+ Tại 4 kW suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất là 205 g/kWh tại tỉ lệ H20E5, giảm 
4,09 % so với động cơ nguyên bản. 
Hình 2. 35 Ảnh hưởng của EGR tới ge trên 
R180 với H5 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 36 Ảnh hưởng của EGR tới ge trên 
R180 với H10 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 37 Ảnh hưởng của EGR tới ge trên 
R180 với H20 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 38 Ảnh hưởng của EGR tới ge trên 
R180 với H30 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
2.5.1.3. Phát thải NOx 
Bảng 2.12 và các hình từ Hình 2.39 đến 2.42 trình bày bảng số liệu và đồ thị biểu 
diễn xu hướng thay đổi của phát thải NOx tại đặc tính tải ở 1500 v/p. 
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
1 2 3 4
g
e 
(g
/k
W
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H5
H5E5
H5E10
H5E20
H5E30
H5E40
H5E50
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
1 2 3 4
g
e 
(g
/k
W
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H10
H10E5
H10E10
H10E20
H10E30
H10E40
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
1 2 3 4
g
e 
(g
/k
W
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H20
H20E5
H20E10
H20E20
H20E30
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
1 2 3 4
ge
 (
g/
kW
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p) NB
H30
H30E10
H30E20
H30E30
47 
Bảng 2. 12 Diễn biến phát thải NOx tại đặc tính tải ở 1500 (v/p) 
NB H5 H5E5 H5E10 H5E20 H5E30 H5E40 H5E50
1 432 434 407 380 320 280 190 94
2 665 670 630 590 432 320 177
3 760 770 710 650 542 400
4 813 830 775 720
NB H10 H10E5 H10E10 H10E20 H10E30 H10E40 H10E50
1 432 450 421 392 341 250 211
2 665 680 617 554 455 330 298
3 760 840 756 672 597 460
4 813 843 806 768
NB H20 H20E5 H20E10 H20E20 H20E30
1 432 480 440 400 360 270
2 665 700 655 610 460 380
3 760 810 775 740 576
4 813 923 873 823
NB H30 H30E5 H30E10 H30E20 H30E30
1 432 600 510 420 400
2 665 800 715 630 490
3 760 850 805 760
4 813 800
Tải trọng 
(kW)
NOx (ppm)
Có thể thấy: 
 - Khi tăng tải trọng động cơ thì phát thải NOx có xu hướng tăng vì lúc này lượng 
nhiên liệu cung cấp cho một chu trình tăng sẽ làm cho nhiệt độ buồng cháy tăng. Điều 
này sẽ làm tăng NOx; 
- Việc bổ sung hydro cho động cơ R180 sẽ có xu hướng làm gia tăng phát thải 
NOx, tỉ lệ bổ sung càng lớn thì lượng phát thải NOx càng tăng. Điều này có thể lý giải 
là khi bổ sung hydro hòa khí sẽ đồng nhất hơn, nhiệt trị cao và tốc độ cháy nhanh sẽ 
góp phần làm tăng nhiệt độ buồng đốt làm gia tăng NOx; 
- Tại cùng một chế độ tải trọng, với lượng hydro bổ sung như nhau khi thực hiện 
EGR sẽ làm cho phát thải NOx có xu hướng giảm. Điều này là do EGR đã gây ra các 
hiệu ứng pha loãng, hiệu ứng nhiệt, hiệu ứng hóa học trong khí nạp. Nhìn chung với 
việc sử dụng EHSy cho động cơ R180, phát thải NOx nhỏ hơn so với động cơ NB. 
Lượng phát thải NOx lấy theo hàm y(1) cho thấy: 
+ Tại 1 kW phát thải NOx nhỏ nhất là 94 ppm tại tỉ lệ H5E50, giảm 78,2 %; 
+ Tại 2 kW phát thải NOx nhỏ nhất là 177 ppm tại tỉ lệ H5E40, giảm 73,3%; 
+ Tại 3 kW phát thải NOx nhỏ nhất là 400 ppm tại tỉ lệ H5E30, giảm 47,3 %; 
+ Tại 4 kW phát thải NOx nhỏ nhất là 720 ppm tại tỉ lệ H5E10, giảm 11,4 %. 
48 
Hình 2. 39 Ảnh hưởng của EGR tới NOx trên 
R180 với H5 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 40 Ảnh hưởng của EGR tới NOx trên 
R180 với H10 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 41 Ảnh hưởng của EGR tới NOx trên 
R180 với H20 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 42 Ảnh hưởng của EGR tới NOx trên 
R180 với H30 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
2.5.1.4. Phát thải soot 
Bảng 2.13 và các hình từ Hình 2.43 đến 2.46 trình bày bảng số liệu và đồ thị biểu 
diễn xu hướng thay đổi của phát thải soot tại đặc tính tải ở 1500 v/p. 
Từ bảng và đồ thị có thể thấy: 
- Khi tăng tải trọng động cơ thì lượng phát thải soot gia tăng điều này là do lượng 
cung cấp diesel cho một chu trình gia tăng; 
- Khi bổ sung hydro cho động cơ R180 sẽ có xu hướng làm giảm phát thải soot. Tỉ 
lệ bổ sung hydro càng lớn thì phát thải soot càng giảm. Điều này là do tăng tỉ lệ hydro 
thay thế thì sẽ làm giảm lượng diesel tham gia quá trình cháy. Ngoài ra hydro sẽ giúp 
quá trình cháy triệt để hơn, hiệu quả giảm phát thải soot lớn được ghi nhận ở các tải 
trọng 2kW và 3kW; 
- Tại cùng một chế độ tải trọng, với lượng hydro bổ sung như nhau khi thực hiện 
EGR sẽ làm cho phát thải soot gia tăng. Nhìn chung với hệ số lamba lớn hơn 1.2 thì 
khi thực hiện EHSy động cơ R180 có phát thải soot giảm so với động cơ nguyên bản. 
Lượng phát thải soot giảm lớn nhất lấy theo hàm y(1) cho thấy: 
+ Tại 1 kW phát thải soot nhỏ nhất là 0,163 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 74,1 %; 
+ Tại 2 kW phát thải soot nhỏ nhất là 0,55 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 72,5 % ; 
+ Tại 3 kW phát thải soot nhỏ nhất là 1,35 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 58,9%; 
+ Tại 4 kW phát thải soot nhỏ nhất là 3,32 g/kWh tại tỉ lệ H20E5, giảm 17 %. 
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4
N
O
x
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H5
H5E5
H5E10
H5E20
H5E30
H5E40
H5E50 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4
N
O
x
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H10
H10E5
H10E10
H10E20
H10E30
H10E40
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4
N
O
x
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H20
H20E5
H20E10
H20E20
H20E30
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4
N
O
x
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H30
H30E5
H30E10
H30E20
H30E30
49 
Bảng 2. 13 Diễn biến phát thải soot tại đặc tính tải ở tốc độ 1500 (v/p) 
NB H5 H5E5 H5E10 H5E20 H5E30 H5E40 H5E50
1 0,63 0,40 0,44 0,48 0,53 0,58 0,60 1,00
2 2,00 1,30 1,35 1,41 1,47 1,53 1,65
3 3,29 1,62 1,70 1,91 2,05 2,22
4 4,00 3,80 3,84 3,90 4,10 4,40
NB H10 H10E5 H10E10 H10E20 H10E30 H10E40 H10E50
1 0,63 0,38 0,39 0,40 0,50 0,55 0,81
2 2,00 1,20 1,26 1,35 1,58 1,70 2,00
3 3,29 1,68 1,77 1,98 2,13 2,27
4 4,00 3,88 3,93 4,21 4,40
NB H20 H20E5 H20E10 H20E20 H20E30 H20E40 H20E50
1 0,63 0,25 0,28 0,30 0,45 0,50
2 2,00 0,80 0,96 1,11 1,43 1,67
3 3,29 1,40 1,70 2,00 2,67
4 4,00 3,10 3,32 3,87
NB H30 H30E5 H30E10 H30E20 H30E30 H30E40 H30E50
1 0,63 0,13 0,16 0,20 0,40 0,45
2 2,00 0,40 0,55 0,87
3 3,29 1,10 1,35 1,60
4 4,00
Tải trọng 
(kW)
soot(g/kWh)
Hình 2. 43 Ảnh hưởng của EGR tới soot 
trên R180 với H5 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 44 Ảnh hưởng của EGR tới soot 
trên R180 với H10 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 45 Ảnh hưởng của EGR tới soot 
trên R180 với H20 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 46 Ảnh hưởng của EGR tới soot trên 
R180 với H30 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4
so
o
t(
g
/k
W
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H5
H5E5
H5E10
H5E20
H5E30
H5E40
H5E50
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4
so
o
t(
g
/k
W
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H10
H10E5
H10E10
H10E20
H10E30
H10E40
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4
so
o
t(
g
/k
W
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H20
H20E5
H20E10
H20E20
H20E30
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4
so
o
t(
g/
kW
h
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H30
H30E5
H30E10
H30E20
H30E30
50 
2.5.1.5. Phát thải CO 
Bảng 2.14 và các hình từ Hình 2.47 đến 2.50 trình bày bảng số liệu và đồ thị biểu 
diễn xu hướng thay đổi của phát thải CO tại đặc tính tải ở 1500 v/p. Có thể thấy: 
Bảng 2. 14 Diễn biến phát thải CO tại đặc tính tải ở 1500 (v/p) 
NB H5 H5E5 H5E10 H5E20 H5E30 H5E40 H5E50
1 370 320 325 330 355 360 372 400
2 154 120 123 126 130 143 155
3 243 180 162 143 166 188
4 2242 2018 2084 2150
NB H10 H10E5 H10E10 H10E20 H10E30 H10E40 H10E50
1 370 296 314 332 411 350 487
2 154 110 117 123 127 140 150
3 243 145 153 161 170 200
4 2242 1794 1890 1987 2090
NB H20 H20E5 H20E10 H20E20 H20E30 H20E40 H20E50
1 370 224 237 250 275 300
2 154 100 110 120 117 113
3 243 120 132 143 72
4 2242 1600 1562
NB H30 H30E5 H30E10 H30E20 H30E30 H30E40 H30E50
1 370 100 115 130 187 200
2 154 47 74 100
3 243 100 117 133
4 2242 2000
Tải trọng 
(kW)
CO(ppm)
- Phát thải CO tại 1kW lớn hơn so với 2kW và 3kW. Tại 4kW phát thải CO tăng 
gấp 4,5 lần so với 1kW. Điều này là do ở 1kW do nhiệt độ khí thải thấp nên sự ô-xi 
hóa CO thấp dẫn đến hàm lượng CO cao hơn so với ở chế độ tải trung bình. Trong 
khi đó tại tải cao, việc thiếu ô-xy cho quá trình cháy dẫn tới CO tăng mạnh 
- Khi bổ sung hydro cho động cơ R180 sẽ có xu hướng làm giảm phát thải CO, 
lượng hydro thay thế càng nhiều thì phát thải CO càng giảm; 
- Tại cùng một chế độ tải trọng, với lượng hydro bổ sung như nhau khi thực hiện 
EGR thì phát thải CO có xu hướng tăng. Điều này là do EGR gây ra ảnh hưởng xấu 
cho quá trình cháy. Nhìn chung việc sử dụng EHSy cho động cơ R180 có xu hướng 
làm giảm phát thải CO so với động cơ NB. Lượng phát thải CO thấp nhất lấy theo 
hàm (y1) cho thấy: 
+ Tại 1 kW phát thải CO nhỏ nhất là 115 ppm tại tỉ lệ H30E5, giảm 68,9 %; 
+ Tại 2 kW phát thải CO nhỏ nhất là 74 ppm tại tỉ lệ H30E5, giảm 52,2 %; 
+ Tại 3 kW phát thải CO nhỏ nhất là 72 ppm tại tỉ lệ H20E20 giảm 70,5% ; 
+ Tại 4 kW phát thải CO nhỏ nhất là 1562 ppm tại tỉ lệ H20E5, giảm 30,3 %. 
51 
Hình 2. 47 Ảnh hưởng của EGR tới CO trên 
R180 với H5 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 48 Ảnh hưởng của EGR tới CO trên 
R180 với H10 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 49 Ảnh hưởng của EGR tới CO trên 
R180 với H20 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
Hình 2. 50 Ảnh hưởng của EGR tới CO trên 
R180 với H30 tại 1500 (v/p) mô phỏng 
2.5.1.6. Tỉ lệ hydro bổ sung và EGR hợp lý 
Như vậy có thể kết luận tại tốc độ 1500 v/p tùy thuộc vào chế độ tải trọng, tỉ lệ 
hydro bổ sung và tỉ lệ EGR luân hồi mà động cơ có thể làm việc ổn định và có phát 
thải thấp hơn động cơ nguyên bản. Nhìn chung có thể kết luận như sau: 
- HES có tính tích cực trong việc giảm phát thải soot vì tại mỗi tải trọng việc bổ 
sung hydro lên tới 30% luôn cho phát thải soot đạt giá trị nhỏ nhất; 
- EGR có tính tích cực trong việc giảm phát thải NOx; 
- EHSy là một phương pháp khả thi để giảm toàn diện các phát thải của động cơ 
diesel trong khi vẫn duy trì được các đặc tính làm việc của động cơ. Vì vậy tại mỗi 
tải trọng sẽ có một tỉ lệ hợp lý để đảm bảo NOx thấp nhất trong khi CO, soot, ge không 
quá cao (không vượt quá 5% như đặt ra ban đầu) so với động cơ nguyên bản. Căn cứ 
vào kết quả tính toán mô phỏng đã trình bày và phân tích ở trên, có thể dễ dàng xác 
định được tỉ lệ EGR và bổ sung hydro hợp lý theo hàm y(2). Hình 2.51 thể hiện tỉ lệ 
EGR và hydro bổ sung hợp lý theo tải trọng của động cơ R180 tại tốc độ 1500 v/p. 
Như vậy tại tốc độ 1500 v/p ở tải trọng 1 kW thì nên sử dụng tỉ lệ H5E40, EGR 
lớn (40%) để nhằm mục đích hạn chế NOx trong khi các nhược điểm của EGR gây ra 
chỉ cần bổ sung một lượng nhỏ hydro để khắc phục (5%). Càng tăng tải thì tỉ lệ EGR 
càng giảm để tránh việc thiếu không khí cho quá trình cháy. Tại tải trọng 2 kW và 3 
kW vẫn nên sử dụng EGR lần lượt là 40% và 30% để giảm NOx đồng thời tăng lượng 
0
500
1000
1500
2000
2500
1 2 3 4
C
O
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H5
H5E5
H5E10
H5E20
H5E30
H5E40
H5E50
0
500
1000
1500
2000
2500
1 2 3 4
C
O
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H10
H10E5
H10E10
H10E20
H10E30
H10E40
0
500
1000
1500
2000
2500
1 2 3 4
C
O
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H20
H20E5
H20E10
H20E20
H20E30
0
500
1000
1500
2000
2500
1 2 3 4
C
O
(p
p
m
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
NB
H30
H30E5
H30E10
H30E20
H30E30
52 
hydro lên 10% để giảm phát thải soot do EGR tạo ra. Ở hai chế độ tải trọng này mặc 
dù tăng hydro bổ sung nhưng hệ số lambda chỉ giảm nhẹ, đều này chứng tỏ hydro bổ 
sung góp phần mở rộng giới hạn tỉ lệ luân hồi cho động cơ diesel. Tại tải trọng 4 kW 
hệ số lambda có xu hướng giảm vì vậy chỉ nên thực hiện H5E5 để hạn chế sự thiếu 
không khí nạp và hạn chế hình thành soot trong động cơ. 
Hình 2. 51 Tỉ lệ hydro thay thế và EGR hợp lý ở tốc độ 1500 (v/p) 
Kết quả mô phỏng không đánh giá được ảnh hưởng của hydro bổ sung dẫn tới hiện 
tượng kích nổ trên động cơ diesel vì vậy cần phải có nghiên cứu thực nghiệm để kiểm 
chứng. 
2.5.2. Đặc tính tải ở 2600 v/p 
2.5.2.1. Hệ số lambda 
Bảng 2. 15 Diễn biến hệ số lambda tại đặc tính tải ở 2600 (v/p) 
NB H5 H5E5 H5E10 H5E20 H5E30 H5E40 H5E50
1 3,91 3,86 3,58 3,30 2,86 2,33 1,80 1,23
2 2,61 2,57 2,46 2,35 2,12 1,68
3 1,96 1,80 1,75 1,70 1,50 1,26
4 1,56 1,50 1,42 1,33 1,27
5 1,34 1,28 1,20
NB H10 H10E5 H10E10 H10E20 H10E30 H10E40 H10E50
1 3,91 3,66 3,41 3,16 2,56 1,89 1,34
2 2,61 2,37 2,25 2,12 1,74 1,41
3 1,96 1,73 1,62 1,51 1,33
4 1,56 1,46 1,48 1,27 1,20
5 1,34
NB H20 H20E5 H20E10 H20E20 H20E30 H20E40 H20E50
1 3,91 3,37 3,19 3,02 2,51 1,75 1,22
2 2,61 2,19 2,13 2,06 1,74 1,31
3 1,96 1,61 1,53 1,46 1,29
4 1,56 1,26
5 1,34
NB H30 H30E5 H30E10 H30E20 H30E30 H30E40 H30E50
1 3,91 3,10 2,80 2,50 1,90 1,40
2 2,61 1,96 1,83 1,70 1,44 1,20
3 1,96 1,40 1,31 1,22
4 1,56
5 1,34
Tải trọng 
(kW)
Hệ số Lambda
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4
T
ỉ 
lệ
 H
E
S
 v
à 
E
G
R
 h
ợ
p
 l
ý
 (
%
)
Tải trọng động cơ (kW)
1500 (v/p)
E_1500
H_1500
53 
Hình 2.52 Ảnh hưởng của EGR tới lambda 
trên R180 với H5 tại 2600 (v/p) mô phỏng 
Hình 2.53 Ảnh hưởng của EGR tới lambda 
trên R180 với H10 tại 2600 (v/p) mô phỏng 
Hình 2.54 Ảnh hưởng của EGR tới lambda 
trên R180 với H20 tại 2600 (v/p) mô phỏng 
Hình 2.55 Ảnh hưởng của EGR tới lambda 
trên R180 với H30 tại 2600 (v/p) mô phỏng 
Bảng 2.15 và các hình từ Hình 2.52 đến 2.55 trình bày bảng số liệu và đồ thị biểu 
diễn xu hướng thay đổi của hệ số lambda tại đặc tính tải ở 2600 v/p. 
Có thể thấy rằng: Diễn biến thay đổi của hệ số lambda tại tốc độ 2600 v/p cũng 
tương tự như xu hướng tại tốc độ 1500 v/p. Hệ số lambda phụ thuộc vào tải trọng, tỉ 
lệ hydro bổ sung và tỉ lệ khí luân hồi. Khi tải trọng và các tỉ lệ này tăng thì hệ số 
lambda có xu hướng giảm. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của EHSy tới đặc 
tính làm việc và phát thải trên động cơ R180 tại đặc tính tải ở 2600 v/p chỉ lấy tại các 
điểm có hệ số lambda lớn hơn hoặc bằng 1,2 tương tự như đặc tính tải ở 1500 v/p. 
2.5.2.2. Suất tiêu hao nhiên liệu 
Bảng 2.16 và các hình từ Hình 2.56 đến 2.59 trình bày bảng số liệu và đồ thị biểu 
diễn xu hướng thay đổi của suất tiêu hao nhiên liệu tại đặc tính tải ở 2600 v/p. 
Tổng lượng nhiên liệu tiêu hao được tính bằng tổng lượng diesel tiêu thụ cộng với 
lượng tiêu hao nhiên liệu hydro được quy đổi sang nhiên liệu diesel. Suất tiêu hao 
nhiên liệu lấy theo hàm y(1) cho thấy : 
+ Tại 1 kW ge nhỏ nhất là 377 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 5,75 %; 
+ Tại 2 kW ge nhỏ nhất là 289 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 3,66 %; 
+ Tại 3 kW ge nhỏ nhất là 248 g/kWh tại tỉ lệ H30E5, giảm 7,18 % ; 
+ Tại 4 kW ge nhỏ nhất là 236 g/kWh tại tỉ lệ H10E5, giảm 5,6 %; 
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4 5
H
ệ 
số
 L
am
b
d
a
Tải trọng động cơ (kW)
2600 (v/p) NB
H5
H5E5
H5E10
H5E20
H5E30
H5E40
H5E50
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4 5
H
ệ 
số
 L
am
b
d
a
Tải trọng động cơ (kW)
2600 (v/p) NB
H10
H10E10
H10E20