SO SÁNH ĐẶC TÍNH CHÁY VÀ PHÁT THẢI CỦA MỘT SỐ DẠNG BUỒNG CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL
Abstract
This study employed DIESEL-RK simulation software to investigate the effects of three combustion chamber geometries (Baseline Bowl, Re-entrant Bowl, and Omega Bowl) on the combustion and emission characteristics of an AVL 5402 diesel engine. The results showed that the Omega Bowl provided the best overall performance, increasing engine power by 6.7%, reducing brake specific fuel consumption (BSFC) by 2.6%, and lowering NOₓ emissions by 11.8% compared with the baseline configuration. However, PM emissions increased by 12.1% due to stronger spray interaction. To address this limitation, the operating parameters of the Omega Bowl were optimized. The optimal condition, consisting of SOI = 10° BTDC, SR = 1.2, and Pin = 1,25 bar, reduced NOₓ and PM emissions by 28.7% and 12.6%, respectively, while slightly improving engine power and fuel economy. The results demonstrate that the combined optimization of combustion chamber geometry and operating parameters is an effective approach for improving diesel engine performance and reducing emissions.
Tóm tắt
Nghiên cứu sử dụng phần mềm DIESEL-RK để đánh giá ảnh hưởng của ba cấu hình buồng cháy (Baseline Bowl, Re-entrant Bowl và Omega Bowl) đến đặc tính cháy và phát thải của động cơ Diesel AVL 5402. Kết quả cho thấy Omega Bowl đạt hiệu quả tốt nhất với công suất tăng 6,7%, suất tiêu hao nhiên liệu riêng giảm 2,6% và phát thải NOₓ giảm 11,8% so với cấu hình cơ sở, mặc dù phát thải PM tăng 12,1% do hiện tượng giao thoa tia phun. Tối ưu các thông số vận hành với SOI = 10° BTDC, SR = 1,2 và Pin = 1,25 bar giúp giảm đồng thời 28,7% NOₓ và 12,6% PM, đồng thời cải thiện nhẹ công suất và hiệu quả sử dụng nhiên liệu. Kết quả cho thấy việc kết hợp tối ưu hình dạng buồng cháy và thông số vận hành là giải pháp hiệu quả để nâng cao hiệu suất và giảm phát thải của động cơ Diesel.