Ảnh hưởng của nhiên liệu Hydro tới quá trình cháy và hình thành phát thải của động cơ Diesel

 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 78 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIÊN LIỆU HYDRO TỚI QUÁ TRÌNH CHÁY 
VÀ HÌNH THÀNH PHÁT THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL 
Trịnh Xuân Phong1,2, Hoàng Đình Long1 , Nguyễn Đức Khánh1 
Tóm tắt: Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu 
hydro đến áp suất cực đại trong buồng đốt và sự hình thành phát thải của động cơ diesel sử dụng 
phần mềm AVL Boost. Đối tượng nghiên cứu là động cơ diesel máy nông nghiệp R180. Quá trình mô 
phỏng được thực hiện bằng cách thay thế diesel bằng hydro với tỉ lệ tăng dần từ 5%, 10%, 20% và 
30% tổng năng lượng cung cấp. Kết quả cho thấy rằng khi bổ sung hydro trên đường ống nạp với tỉ lệ 
nhỏ hơn 20%, áp suất quá trình cháy tăng lên, phát thải Soot giảm mạnh nhưng phát thải NOx tăng. 
Tuy nhiên, nếu bổ sung hydro lớn hơn 30%, áp suất quá trình cháy giảm, tốc độ hình thành NOx 
giảm, phát thải Soot tăng. 
Từ khóa: Động cơ lưỡng nhiên liệu, bổ sung hydro, giảm phát thải, phát thải NOx, phát thải Soot, đặc 
tính cháy và phát thải 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ * 
Hiện nay, động cơ diesel là loại động cơ không 
thể thay thế trên các phương tiện giao thông vận tải 
đặc chủng, máy phát điện... do tính tiết kiệm nhiên 
liệu, độ tin cậy và độ bền bỉ, tuy nhiên động cơ 
diesel lại phát thải nhiều các chất độc hại như NOx 
và khói bụi (PM) (Agrawal, June 2004). Theo một 
thống kê thì lượng khí thải độc hại của động cơ 
diesel chiếm tỉ trọng lớn của phát thải trên thế giới, 
cụ thể là NOx 60%, PM 10% và CO 30% (OECD 
(2016)). Với sự gia tăng ngày càng lớn của động cơ 
diesel, đây là sự đe dọa với môi trường bởi vì sự 
phát thải độc hại của của nó và nguy cơ cạn kiện 
nguồn nhiên liệu hóa thạch toàn cầu. Điều này dẫn 
đến thúc đẩy việc phải tìm ra các nguồn nhiên liệu 
thay thế để đảm bảo phát triển bền vững. Các nhà 
khoa học đã và đang nghiên cứu rộng rãi về các 
lĩnh vực như: khí tự nhiên, hydro, nhiên liệu sinh 
học, điện, thu hồi nhiệt khí thải... để hạn chế phát 
thải. Việc ứng dụng hydro cho động cơ diesel được 
nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây. Hydro 
được xem như là một nguồn nhiên nhiệu thay thế 
1 Viện Cơ khí Động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 
2 Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định 
đầy tiềm năng vì phát thải không ô nhiễm, vô hạn 
trong tự nhiên. Tuy nhiên việc sử dụng nhiên liệu 
hydro như một loại nhiên liệu chính còn nhiều bất 
cập vì thế việc sử dụng nhiên liệu hydro như là một 
loại nhiên liệu bổ sung hỗ trợ cho nhiên liệu chính 
là một cách tiếp cận thực tế nhất đối với nhiều nhà 
khoa học (Sharma & Dhar, 2018). Đặc tính của 2 
loại nhiên liệu này bổ sung cho nhau khắc phục 
nhược điểm của nhau. Hydro được phun vào đường 
ống nạp và hòa trộn với không khí sạch làm cho 
hỗn hợp không khí đồng nhất nhờ sự khuếch tán 
của nó, diesel phun vào buồng đốt sẽ tự cháy và trở 
thành nguồn lửa để đốt cháy hỗn hợp hòa khí 
diesel-hydro giúp quá trình cháy của nhiên liệu 
diesel triệt để hơn. 
Cung cấp hydro trên đường ống nạp cho động 
cơ diesel sẽ ảnh hưởng đến công suất động cơ. Dễ 
dàng nhận thấy rằng thể tích khí nạp sẽ bị giảm do 
hydro chiếm chỗ của không khí nạp. Sharma 
(Sharma & Dhar, 2018) và Edwin (Edwin Geo, 
Nagarajan, & Nagalingam, 2008) cho thấy có sự 
sụt giảm 6% lượng không khí nạp ở trường hợp 
13,4% nhiên liệu hydro thay thế. Nhiều nhà 
nghiên cứu khác cũng khẳng định sự giảm không 
khí nạp khi thay thế hydro cho diesel (Haragopala 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 79 
Rao, Shrivastava, & Bhakta, 1983; Liew et al., 
2012; Masood, Mehdi, & Ram Reddy, 2007). Tỉ lệ 
phần trăm sụt giảm phụ thuộc vào loại động cơ và 
các thông số làm việc. Tuy nhiên đối với hiệu quả 
nhiệt, có sự không đồng nhất trong các kết quả 
nghiên cứu. Lata cho biết hiệu suất giảm 2,2% với 
sự thay thế hydro 9% ở tải thấp của động cơ diesel 
62,5 HP ở 1500 v/p (Lata & Misra, 2010). Sharma 
cũng nhận thấy sự giảm hiệu suất ở tất cả các công 
trình nghiên cứu của mình (Sharma & Dhar, 
2018). Trong khí đó Edwin cho biết hiệu suất có 
ích tăng khi ở 75% và 100% tải (Edwin Geo et al., 
2008) khi sử dụng hydro thay thế diesel. Hiệu suất 
nhiệt tăng 2% với 10% hydro thay thế. 
Trong nghiên cứu này, trình bảy ảnh hưởng của 
việc thay thế một phần nhiên liệu diesel bằng 
nhiên liệu hydro được bổ sung trên đường ống nạp 
bằng phương pháp mô hình mô phỏng trên quan 
điểm tổng năng lượng cung cấp không đổi. Một số 
ký hiệu trên bài báo có nghĩa như sau: HES 
(hydrogen energy share) là tỉ lệ hydro thay thế 
diesel; H10 có nghĩa là tỉ lệ hydro thay thế là 10% 
tổng năng lượng cung cấp, E0H0 là động cơ thuần 
nhiên liệu diesel. 
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
2.1. Trình tự nghiên cứu 
1. Tiến hành thực nghiệm xây dựng đặc tính 
của động cơ (đặc tính ngoài và đặc tính bộ phận 
tại 1500 v/p) 
2. Xây dựng mô hình mô phỏng trên AVL 
Boost 
3. Đánh giá độ tin cậy của mô hình 
4. Mô phỏng động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu 
diesel-hydro 
5. Đánh giá kết quả và mô phỏng các tỉ lệ 
hydro thay thế lớn hơn, để đánh giá sự ảnh hưởng 
của tỉ lệ hydro thay thế đến diễn biến áp suất và 
hình thành phát thải trong buồng đốt. 
Quá trình nghiên cứu thực nghiệm được diễn ra 
tại Trung tâm nghiên cứu động cơ, nhiên liệu và 
khí thải, Viện Cơ khí Động lực, Trường Đại học 
Bách khoa Hà Nội. 
2.2. Trang thiết bị thử nghiệm 
Sơ đồ bố trí nghiên cứu thử nghiệm được 
trình bày ở hình 1. Thông số kỹ thuật cơ bản của 
động cơ sử dụng trong nghiên cứu này được 
trình bày ở bảng 1. 
Bảng 1. Thông số kỹ thuật động cơ nghiên cứu 
Thông số kỹ thuật Giá trị Đơn vị 
Hành trình pít-tông 80 mm 
Đường kính xi-lanh 80 mm 
Dung tích công tác 0,402 Lít 
Công suất cực đại 5,17 tại 2600 v/p kW 
Tỷ số nén 21 
Suất tiêu hao nhiên liệu ge 278 g/kW.h 
Trong thí nghiệm này các trang thiết bị thí 
nghiệm bao gồm: phanh điện động cơ DW-16, thiết 
bị đo áp suất buồng đốt AVL 620 Indiset, thiết bị đo 
tiêu hao không khí Hot-Film-Air-Mass meter 
(HFM5), thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel 
Balance 733S; thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu hydro 
GFC mass flow, thiết bị đo lambda, tủ phân tích khí 
thải CEB-II, thiết bị đo độ khói AVL dismoke 4000. 
AVL Digas 4000 để đo lượng phát thải CO và THC 
bằng phương pháp hồng ngoại trong khi phát thải 
NOx đạt được bằng phương pháp điện hóa. Mặt 
khác, các giá trị phát thải CO thu được là trên cơ sở 
% khối lượng trong khi các giá trị phát thải NOx và 
THC thu được được tính theo ppm, 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 80 
Hình 1. Sơ đồ băng thử phục vụ thử nghiệm 
1. Động cơ thử nghiệm; 2. Bệ thử công suất; 3. Thiết bị phân tích khí thải; 4. Bộ thu thập dữ liệu. 5. 
Màn hình hiển thị; 6. Cảm biến đo tiêu hao nhiên liệu diesel; 7. Thiết bị đo áp suất buồng đốt; 8. Lọc 
khí; 9. Cảm biến lưu lượng khí nạp; 10. Vòi phun hydro; 11. Cảm biến đo áp suất buồng đốt; 12. Van 
EGR; 13. Bộ làm mát khí luân hồi; 14. Cảm biến nhiệt độ khí thải; 15. Cảm biến lambda;16. Cảm biến 
thời điểm phun hydro; 17. ECU điều khiển vòi phun hydro; 18. Bình hydro; 19. Van khóa cơ khí. 20. Bộ 
giảm áp; 21. Cảm biến lưu lượng hydro; 22. Van 1 chiều; 23.Van chống cháy ngược 
2.3. Xây dựng mô hình mô phỏng 
Hình 2. Mô hình mô phỏng động cơ lưỡng nhiên liệu trên AVL Boost 
SB1,2 là điều kiện biên; CL là bầu lọc, I1 là vòi phun hydro; 
C1 là xi-lanh; PL1 là bình ổn áp; E1 là động cơ; R1 phần tử cản ; MP là các điểm đo 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 81 
Động cơ R180 được mô hình hóa trên phần 
mềm AVL Boost dựa trên các thông số kết cấu cơ 
bản của động cơ như được thể hiện trên hình 2. 
Mô hình cho quá trình cháy của động cơ lưỡng 
nhiên liệu là mô hình cháy AVL MCC. Mô hình 
này có thể sử dụng cho nhiên liệu diesel hoặc đa 
nhiên liệu giữa diesel và một loại nhiên liệu 
khác. Mô hình có khả năng dự đoán tốc độ giải 
phóng nhiệt trong động cơ hình thành hỗn hợp 
không đồng nhất, sự ảnh hưởng quá trình luân 
hồi và dự đoán được sự hình thành NOx, CO và 
soot (Boost, 2011). 
Hệ số dư lượng không khí lambda trong 
trường hợp sử dụng lưỡng nhiên liệu được xác 
định như sau: 
HHDD
i
F
A
m
F
A
m
m
)()( 
 
 (1) 
Trong đó: mi, mD và mH lần lượt là lượng 
không khí nạp, lượng nhiên liệu diesel và lượng 
nhiên liệu khí hydro cung cấp; (A/F)D và (A/F)H là 
tỷ lệ không khí/nhiên liệu lý thuyết của diesel và 
hydro, (A/F)D = 14,5 (kgkk/kgnl) và (A/F)H ≈ 34,5 
(kgkk/kgnl) 
Tỉ lệ hydro thay thế %100 
Dbd
Dtt
m
m
 (2) 
Lượng hydro thay thế 42,8
119,7
D
Dtt Dtt
H
LHV
m m
LHV
 (3) 
Trong đó mDtt là lượng diesel bị thay thế, mDbd 
là lượng diesel ban đầu, LHVD và LHVH là nhiệt trị 
thấp của diesel và hydro (MJ/kg). LHVD = 42,8 
(MJ/kg) và LHVH = 119,7 (MJ/kg); 
Trong trường hợp sử dụng lưỡng nhiên liệu, 
tính năng kinh tế của động cơ được đánh giá 
bằng suất tiêu hao năng lượng có ích BSEC 
(Brake Specific Energy Consumption) xác định 
theo công thức 
BP
H
LHV
H
m
D
LHV
D
m
BSEC
 (4) 
Trong đó BP (Brake Power) là công suất có ích 
của động cơ 
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Đánh giá độ tin cậy của mô hình 
Độ tin cậy của mô hình được đánh giá bằng 
cách so sánh kết quả thực nghiệm và mô phỏng ở 
một số chế độ làm việc điển hình của động cơ. 
Hình 3 trình bày diễn biến công suất và suất tiêu 
hao nhiên liệu tại đặc tính ngoài của động cơ 
thuần diesel khi thực nghiệm và mô phỏng. Hình 
4 trình bày suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ 
thuần diesel và tiêu hao năng lượng của động cơ 
lưỡng nhiên liệu (thay thế 5% tổng năng lượng 
cung cấp) tại tốc độ 1500 v/p. Kết quả cho thấy 
sai số giữa thực nghiệm và mô phỏng nhỏ hơn 
5%. Vì vậy, kết quả mô phỏng từ mô hình này có 
thể được sử dụng làm số liệu tham chiếu khi 
nghiên cứu ảnh hưởng của các tỉ lệ hydro thay 
thế khác nhau. 
Hình 3. Đồ thị đánh giá độ tin cậy của mô hình 
thuần diesel ở toàn tải 
Hình 4. Đồ thị đánh giá độ tin cậy của mô hình 
khi HES 5% ở tốc độ 1500 v/p 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 82 
3.2. Lượng nhiên liệu cung cấp với các tỉ lệ 
thay thế khác nhau khi mô phỏng 
Hình 5 và hình 6 trình bày về lượng tiêu 
hao nhiên liệu diesel và lượng tiêu hao hydro 
nhập vào mô hình AVL Boost ở tốc độ 1500 
v/p với các tải trọng khác nhau. Các thông số 
nhập vào đảm bảo không đổi về tổng năng 
lượng cung cấp. 
Hình 5. Đồ thị tiêu hao nhiên liệu diesel 
khi mô phỏng 
Hình 6. Đồ thị tiêu hao nhiên liệu hydro 
 khi mô phỏng 
Ảnh hưởng của hydro đến tính năng làm việc 
và phát thải của động cơ được đánh giá qua diễn 
biến áp suất xi-lanh, hệ số lambda, tốc độ hình 
thành phát thải Soot và NOx. 
3.3. Ảnh hưởng của HES tới hệ số lambda 
Hình 7 trình bày ảnh hưởng của HES tới 
lambda của động cơ diesel. Có thể thấy rằng tại 
tốc độ 1500 v/p khi tải trọng tăng thì lambda 
giảm. Nếu thay thế hydro bằng diesel, lượng 
hydro chiếm chỗ không khí nạp dẫn tới lamba tiếp 
tục giảm. Lambda giảm mạnh khi lượng hydro 
thay thế càng nhiều. Việc chỉ nạp được ít ô-xy vào 
trong buồng đốt dẫn tới không đủ không khí để 
đốt diesel và hydro, do đó ảnh hưởng tới đặc tính 
cháy và phát thải của động cơ diesel. 
Hình 7. Ảnh hưởng của HES tới hệ số lambda 
3.4. Ảnh hưởng của HES tới áp suất trong 
xi-lanh 
Hình 8 trình bày diễn biến áp suất trong xi-lanh 
khi bổ sung hydro cho động cơ diesel ở tốc độ 
1500 v/p với tải trọng thay đổi. Có thể thấy rằng ở 
1kW áp suất buồng đốt gia tăng tỉ lệ với việc gia 
tăng HES. Nhưng đối với tải trọng 2kW và 3kW 
thì áp suất buồng đốt chỉ tăng khi HES nhỏ hơn 
20%, tại H30 thì áp suất buồng có xu hướng giảm. 
Tại tải 4kW thì áp suất buồng đốt chỉ tăng với 
HES nhỏ hơn 5%, còn nếu thay thế lớn hơn 5% thì 
áp suất giảm mạnh. 
Điều này có thể giải thích là do nhiệt trị và 
tốc độ cháy của hydro lớn hơn nhiều so với 
diesel nên năng lượng cung cấp sẽ lớn hơn, 
ngoài ra việc có hydro sẽ làm cho hòa khí 
trong nhiên liệu đồng đều hơn dẫn tới quá 
trình cháy triệt để hơn. Nhưng nếu bổ sung 
hydro quá nhiều thì lượng diesel sẽ giảm đi, 
lượng ô-xy nạp vào buồng đốt giảm do hydro 
chiếm chỗ. Điều này dẫn tới sự cháy không 
hoàn hảo hoặc không tạo ra được mồi lửa để 
đốt cháy nhiên liệu. Nếu diesel không thể 
cháy hoặc cháy sai thời điểm, cháy không 
hoàn toàn sẽ ảnh hưởng tới áp suất trong 
buồng đốt của động cơ. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 83 
Hình 8. Ảnh hưởng của HES tới áp suất cực đại 
trong xi-lanh 
3.5. Ảnh hưởng của HES tới tốc độ hình 
thành phát thải Soot và Nox 
Hình 9. Ảnh hưởng của HES tới tốc độ 
hình thành soot 
Hình 9 trình bày ảnh hưởng của HES tới sự 
hình thành soot tại tốc độ 1500 v/p và tải trọng 
3kW. Nhiệt độ cao và thiếu hụt ô-xy là hai yếu tố 
chính dẫn đến sự hình thành Soot của động cơ 
thuần diesel nhưng khi bổ sung hydro thì soot lại 
giảm. Điều này có thể giải thích bởi các lý do sau 
đây. Thứ nhất, phát thải Soot chủ yếu đến từ sự 
đốt cháy không hoàn toàn của nhiên liệu diesel, 
việc thay thế nhiên liệu diesel bằng hydro sẽ dẫn 
làm giảm hàm lượng các-bon trong tổng khối 
lượng nhiên liệu tham gia vào quá trình cháy. Thứ 
hai, việc bổ sung hydro đã cải thiện quá trình đốt 
cháy khuếch tán của nhiên liệu diesel. Khi hydro 
thêm vào xi-lanh, nó làm thời điểm bốc cháy 
muộn hơn và tạo thành hỗn hợp không khí diesel 
đồng nhất hơn ở một mức độ nhất định. Vì vậy, 
khi quá trình cháy bắt đầu, hydro lan truyền nhanh 
chóng và thúc đẩy quá trình đốt cháy khuếch tán 
của động cơ diesel để giảm phát thải soot. Thứ ba, 
sự lan truyền nhanh chóng của ngọn lửa hydro đã 
đẩy nhanh quá trình ô-xy hóa soot. Tất cả các yếu 
tố trên đã cải thiện quá trình cháy của động cơ, 
nhờ đó phát thải soot giảm đáng kể. 
Hình 10. Ảnh hưởng của HES tới tốc độ 
 hình thành Nox 
Hydro có tác dụng giảm soot mạnh khi tham 
gia vào quá trình cháy của động cơ diesel nhưng 
nó lại làm tăng hàm lượng NOx. Hình 10 cho thấy 
sự thay đổi của NOx theo tỉ lệ hydro bổ sung. Tốc 
độ hình thành NOx tăng lên cùng với sự gia tăng 
HES đạt giá trị lớn nhất với HES là 20%. Với 
HES30, tốc độ hình thành phát thải NOx giảm 
mạnh. Những thay đổi của NOx khi có HES có thể 
giải thích từ các điều kiện hình thành NOx. Khi 
hàm lượng HES hợp lý thì nhờ đặc tính cháy 
nhanh của hydro làm thời gian cháy ngắn lại, áp 
suất và nhiệt độ tăng cao dẫn tới gia tăng sự hình 
thành NOx. Nhưng với HES quá lớn (30%), lượng 
diesel được cung cấp vào xi-lanh sẽ giảm đáng kể 
sẽ ảnh hưởng tới qua trình cháy: thời điểm cháy 
muộn đi, nhiệt độ giảm xuống, áp suất giảm 
xuống. Mặc dù nồng độ ô-xy tăng, khí thải NOx 
vẫn giảm. Ở tỉ lệ này áp suất buồng đốt giảm và 
phát thải Soot tăng do nhiên liệu diesel không 
cháy hết. 
4. KẾT LUẬN 
Ảnh hưởng của việc thay thế nhiên liệu diesel 
bằng hydro tới đặc tính cháy và phát thải của động 
cơ diesel đã được nghiên cứu. Các thông số 
nghiên cứu là tỉ lệ hydro bổ sung, áp suất cực đại 
trong buồng cháy, tốc độ hình thành phát thải NOx 
và Soot ở tốc độ 1500 v/p, tải trọng 3kW. 
Việc bổ sung hydro vào động cơ diesel có ảnh 
hưởng đến sự hình thành hỗn hợp, đặc tính cháy 
và phát thải của động cơ diesel. Áp suất buồng đốt 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 84 
tăng và tốc độ hình thành Soot giảm mạnh mặc dù 
tốc độ hình thành NOx tăng khi bổ sung hydro với 
tỉ lệ nhỏ hơn 20%. Soot là một loại phát thải độc 
hại vô cùng khó xử lý và tốn kém. Vì thế việc bổ 
sung hydro trên đường ống nạp cho động cơ diesel 
là xu hướng đầy tiềm năng trong việc giảm phát 
thải loại chất thải độc hại này cho động cơ đốt 
trong. Việc phát thải NOx gia tăng khi bổ sung 
hydro có thể dùng biện pháp luân hồi khí thải để 
xử lý. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Agrawal, A. K. (June 2004). Effect of EGR on the exhaust gas temperature and opacity in compression 
ignition engines. Indian Institute of Technology, 29, 275-284, part 273. 
Boost, A. (2011). AVL Boost Combustion Model. Austria. 
Edwin Geo, V., Nagarajan, G., & Nagalingam, B. (2008). Studies on dual fuel operation of rubber seed 
oil and its bio-diesel with hydrogen as the inducted fuel. International Journal of Hydrogen Energy, 
33(21), 6357-6367. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2008.06.021 
Haragopala Rao, B., Shrivastava, K. N., & Bhakta, H. N. (1983). Hydrogen for dual fuel engine 
operation. International Journal of Hydrogen Energy, 8(5), 381-384. doi: 
https://doi.org/10.1016/0360-3199(83)90054-X 
Lata, D., & Misra, A. (2010). Theoretical and experimental investigations on the performance of dual 
fuel diesel engine with hydrogen and LPG as secondary fuels. International Journal of Hydrogen 
Energy, 35(21), 11918-11931. 
Liew, C., Li, H., Gatts, T., Liu, S., Xu, S., Rapp, B., . . . Huang, Y. (2012). An experimental 
investigation of exhaust emissions of a 1999 Cummins ISM370 diesel engine supplemented with H2. 
International Journal of Engine Research, 13(2), 116-129. doi: 10.1177/1468087411435049 
Masood, M., Mehdi, S., & Ram Reddy, P. (2007). Experimental investigations on a hydrogen-diesel 
dual fuel engine at different compression ratios. 
OECD, I. (2016). Energy and Air Pollution: World Energy Outlook Special Report 2016. 
Sharma, P., & Dhar, A. (2018). Effect of hydrogen supplementation on engine performance and 
emissions. International Journal of Hydrogen Energy, 43(15), 7570-7580. doi: 
10.1016/j.ijhydene.2018.02.181 
Abstract: 
INFLUENCE OF HYDROGEN ON COMBUSTION AND EMISSION FORMATION 
CHARACTERISTIC OF DIESEL ENGINE 
This paper presents the simulation results on the effects of hydrogen on combustion characteristics and 
emission formation of a diesel engine using AVL Boost software. The research was conducted on an 
agriculture diesel engine R180. Hydrogen was supplied into the intake manifold of the engine by the 
percentage of 5%, 10%, 20% and 30%. The results show that when adding hydrogen into the intake 
manifold at a reasonable rate, the combustion process improved as in cylinder pressure increased. 
TheSoot emissions reduced sharply but NOx emissions increased. However, if hydrogen was supplied 
too much, the in cylinder pressure decreased, and as a result, NOx formation rate decreased when Soot 
emissions increased due to imperfect combustion process. 
Keywords: Dual fuel engine, hydrogen addition, reduce emissions, NOx emission, Soot emission, 
combustion and emission characteristic 
Ngày nhận bài: 03/2/2021 
Ngày chấp nhận đăng: 31/3/2021