THÔNG TIN TÀI LIỆU
-1MỞ ĐẦU Ngày giới phải đối mặt với thực tế nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt Bên cạnh đó, vấn đề nhiễm mơi trường khí thải từ phương tiện giao thông vận tải trở nên đáng báo động Một hướng tập trung nghiên cứu góp phần giải vấn đề sử dụng nhiên liệu sinh học (NLSH) phối trộn nhiên liệu hóa thạch, ethanol quan tâm Để nhiên liệu khống pha ethanol có tính chất ch ất lượng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, biện pháp hiệu sử dụng phụ gia Để thuận tiện cách gọi, hỗn hợp NLSH nhiên liệu khoáng với tỷ lệ pha khác gọi chung NLSH Tuy nhiên, để phân biệt cần rõ tỷ lệ NLSH/nhiên liệu khống viết theo ký hiệu riêng Ví dụ: NLSH E5, E10, D5, D10, B10, B20 hay xăng sinh học E5 (hỗn hợp gồm 5% ethanol 95% xăng khống, cịn gọi la gasohol E5), diesel sinh học D5 (hỗn hợp gồm 5% ethanol 95% diesel khống, cịn gọi disohol D5), diesel sinh học B10 (hỗn hợp gồm 10% bio diesel 90% diesel) Song song với nghiên cứu pha ethanol vào xăng thành công cho nhiên liệu E5 tiến tới E10, nước ta dần bước phát triển cho nhiên liệu diesel pha ethanol lý trình bày nước ta chưa sản xuất biodiesel quy mô công nghiệp mà mức thử nghiệm, nhỏ lẻ giá thành cao nên thời điểm chưa áp dụng phối trộn biodiesel với diesel khoáng, bước đầu nghiên cứu ứng dụng cho nhiên liệu diesohol D5 (tỷ lệ pha 5% ethanol 95% diesel) Do việc nghiên cứu phát triển phụ gia cho loại nhiên liệu trở nên cấp thiết có vai trò quan trọng ệ ần cải thiệ Phụ gia cho xăng pha ethanol phụ gia cho diesel pha ethanol mặt nguyên tắc giống phụ gia cho xăng diesel khống Tuy nhiên, tính chất đặc thù nên thành phần ph ụ gia sử dụng cho loại nhiên liệu cần có thay đổi cho phù hợp Trên giới, có cơng ty, tổ chức nghiên cứu sử dụng phụ gia cho NLSH Tại Việt Nam chưa có nghiên cứu cụ thể để tìm ph ụ gia có đủ tính cho NLSH để ứng dụng có hiệu Đề tài “Nghiên -2cứu ảnh hưởng phụ gia nhiên liệu sinh học E10 D5 đến tiêu kinh tế kỹ thuật động cơ” hướ phát triển ứng dụng ph ụ gia cho NLSH đáp ứng cho NLSH nước ta, góp phần cắt giảm lượng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, giảm phát thải thực tiễn Đề tài cịn góp phần th ực lộ áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống mà Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định số 53/2012/QĐ-TTg ngày 22/11/2012 i Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Đánh giá ảnh hưởng chất phụ gia cho nhiên liệu sinh học E10 D5 đến tiêu kinh tế kỹ thuật động công suất, tiêu hao nhiên liệu, mức phát thải, mài mòn… Đây tổ hợp phụ gia nghiên cứu phát triển Đề tài nhằm đưa quy trình phát triển, phụ gia cho nhiên liệu sinh học phối trộn với nhiên liệu khoáng Đề tài đưa giải pháp phát triển tổ hợp ph ụ gia đa tính cho NLSH sở xác định chất phụ gia, tỷ lệ thành phần phụ gia tính đơn lẻ (bằng phương pháp tính tốn tối ưu hóa, khảo nghiệm hóa lý phịng thí nghiệm) Áp dụng giải pháp để cắt giảm lượng sử dụng nhiên liệu hóa thạch giảm phát th ải cho động đốt mà trước hết tập trung vào nghiên cứu phụ gia cho nhiên liệu E10 D5 để đáp ứng kịp th ời lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn NLSH với nhiên liệu truyền thống phủ phê duyệt Động D243, động Dayhan 97, động xe ô tô Ford laser 1.8 đông xe Wave Honda động sử dụng phổ biến Việt Nam lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu thực Viện dầu khí Việt Nam, Viện hóa học cơng nghiệp Việt Nam PTN Động đốt trong, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội ii Phương pháp nghiên cứu Sử dụng quy hoạch thực nghiệm nhằm lựa chọn thành phần chất phụ gia, xây dựng tỷ lệ thành phần phụ gia cho NLSH Sử dụng phương pháp thực nghiệm phòng thí nghiệm để đánh giá tính chất lý hóa nhiên liệu có phụ gia thực nghiệm động cơ, phương tiện để đánh giá ảnh hưởng phụ gia đến tính kinh tế kỹ thuật động khả ứng dụng phụ gia Ngoài ra, áp dụng phương pháp thống kê, xử lý số liệu cho nghiên cứu iii Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài đưa giải pháp khả thi việc phát triển áp dụng phụ -3gia cho NLSH E10 D5 Đưa phương pháp đánh giá ảnh hưởng phụ gia tính phát thải động cơ, lợi ích kinh tế phụ gia cho nhiên liệu E10 D5, góp phần bổ sung vào tiêu chuẩn cho nhiên liệu sinh học Việt Nam Hai tổ hợp phụ gia VPI-G cho nhiên liệu E10 VPI-D cho nhiên liệu D5 đánh giá khả thích ứng sử dụng đối tượng động nghiên cứu CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học phân hai nhóm, nhóm dùng cho động xăng gồm dạng cồn phổ biến bioethanol nhóm dùng cho động diesel este dầu béo (biodiesel) 1.2 Phụ gia cho nhiên liệu Động đốt Phụ gia quan trọng nhiên liệu định tới đặc tính nhiên liệu, tính kinh tế, kỹ thuật tuổi thọ động cơ… Phụ gia chất cho thêm vào nhiên liệu với lượng nhỏ, lại làm tăng tính chất sẵn có tạo tính chất cho sản phẩm 1.2.1 Phụ gia cho nhiên liệu hóa thạch Các chất phụ gia xếp thành nhóm sau : Nhóm phụ gia cải thiện tính chất nhiên liệu Nhóm phụ gia làm tăng tính ổn định tồn chứa, vận chuyển Nhóm phụ gia làm giảm ảnh hưởng có hại nhiên liệu với động Nhóm phụ gia đảm bảo sử dụng nhiên liệu dùng nhiệt độ thấp Nhóm phụ gia khác: chống tích điện, chống vi sinh vật, tạo mùi 1.2.2 Phụ gia cho nhiên liệu sinh học Phụ gia cho NLSH chia thành hai nhóm: nhóm phụ gia tính nhóm phụ gia tồn trữ bảo quản - Nhóm phụ gia tính năng: nhóm phụ gia giúp nhiên liệu đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật chất lượng (tăng trị số octan xăng, cải thiện trị số xetan nhiên liệu diesel - Nhóm phụ gia tồn trữ bảo quản: nhóm ph ụ gia giúp nhiên liệu giữ thành phần ch ất lượng ổn định chưa sử dụng (chống phân tách pha, chống ăn mòn ) - Phụ gia đa chức -41.3 Các cơng trình nghiên cứu giới Việt Nam phụ gia cho nhiên liệu sinh học 1.3.1 Các nghiên cứu giới phụ gia cho NLSH Trên giới có nghiên cứu phụ gia cho NLSH, như: Nghiên cứu Arul Mozhi Selvan.V, Anand.R.B, Udayakumar.M tính ổn định nhiên liệu thay đổi tỷ lệ pha diesel, ethanol phụ gia Castor oil, nghiên cứu thực tương tự với với phụ gia COME (tổ hợp phụ gia Castor oil Methyl Tertiary Buthyl Ether) Kết nghiên cứu cho thấy với tỷ lệ pha tr ộn khác có ảnh hưởng định đến tính ổn định nhiên liệu, hình 1.2.[45] Hình 1.2 Độ ổn định hỗn hợp nhiên liệu diesel, ethanol với phụ gia Nghiên cứu thực đối chứng ba mẫu nhiên liệu dầu diesel, hỗn hợp gồm 80% diesel + 10% phụ gia Castor oil + 10% ethanol hỗn hợp gồm 70% diesel + 10% Phụ gia COME + 20% ethanol động với tỷ số nén thay đổi 15; 17 19 cho thấy công suất động với mẫu nhiên liệu có pha ethanol phụ gia cải thiện hơn, tỷ lệ cải thiện cao tỷ số nén cao Các thông số phát thải CO, HC cải thiện đáng kể, tỷ số nén cao [45] Nghiên cứu Harald Schwahn and Uwe Lutz [65] với tỷ lệ phối tr ộn ethanol từ 0% đến 100% (E0 đến E100) th nghiệm đối chứng trường hợp không có pha phụ gia tẩy rửa (DCA) động Ford 1.8L – xilanh – 16 xupap Thử nghiệm thực đối chứng với mẫu nhiên liệu E10, E50, E70, E85 E100 khơng có có 200mg phụ gia tẩy rửa DCA Kết cho thấy mẫu nhiên liệu có phụ gia có tác dụng tẩy rửa, hàm lượng cặn giảm đáng kể Kết thử nghiệm với nồng độ phụ gia khác với nhiên liệu E85 cho thấy với tỷ lệ pha 5mg/kg, 10mg/kg, 15mg/kg, 30mg/kg lượng cặn -5bám xupap giảm tương ứng 62mg/xupap, 53 mg/xupap, 50 mg/xupap, 38 mg/xupap, 32 mg/xupap [65] Ngồi cịn có nhiều nghiên cứu đánh giá khác, như: Sử dụng methyl ester từ thực vật làm phụ gia chống tách pha Kết cho thấy với tỷ lệ pha ethanol 30% động làm việc không ổn định Để đảm bảo hỗn hợp ổn định khơng bị tách pha, tỷ lệ pha methyl ester 5% với E10 10% với E20 E30 [48] Sử dụng phụ gia chống ăn mòn nhằm làm giảm lượng cặn bám xu páp nạp, phụ gia thường kết hợp từ axit béo amine với tỷ lệ thay đổi tùy thuộc vào nhà cung cấp [51] Một số hãng ứng dụng sản xuất cung ứng phụ gia nhiên liệu sinh học cho thị trường như: Pure Energy Corporation, Akzo №bel, Ecomat, BASF Corporation, Sekab, Lubrizol… Như vậy, giới có nhiều cơng trình nghiên cứu phụ gia cho NLSH chủ yếu ph ụ gia tính đơn lẻ (tính ổn định, tính tẩy rửa …), nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng phụ gia tới tiêu kỹ thuật động Tuy nhiên, NLSH thử nghiệm khác tỷ lệ, thành phần nguồn sản xuất, việc nghiên cứu đánh giá chất lượng ph ụ gia có ý nghĩa cho loại NLSH định cho nguồn sản xuất NLSH, vùng miền định 1.3.2 Các nghiên cứu nƣớc Ở nước, công trình nghiên cứu nhiên liệu sinh học thường tập trung nhiều vào phần nhiên liệu đề cập tới tác dụng phụ gia cho nhiên liệu sinh h ọc Nghiên cứu phụ gia chủ yếu đánh giá loại phụ gia cho nhiên liệu khoáng nghiên cứu “Thử nghiệm đối chứng phụ gia tiết kiệm nhiên liệu eefuel” động diesel xylanh nghiên cứu AVL 5402 Phịng thí nghiệm Động đốt trong- Trường ĐHBK Hà Nội Nguyễn Đức Khánh nhóm tác giả năm 2008 [15], “Nghiên cứu sử dụng phụ gia nano ơxít xeri CeO2 cho nhiên liệu diesel động nghiên cứu xilanh AVL5402” củ Bộ môn Động đốt trong- Trường ĐHBK Hà Nội, 2008 [14] Bên cạnh nghiên cứu đánh giá sử dụng có nghiên cứu phát triển phụ gia “Phát triển nhiên liệu chứa hỗn hợp phụ gia nano để giảm tiêu hao nhiên liệu khí thải độc hại động diesel” đề tài cấp của TS Cù Huy Thành, TS Nguyễn Trọng Hiếu, ThS Nguyễn Trung Định, Học viện Kỹ thuật Quân Sự, “Ứng dụng công nghệ chế tạo hỗn hợp phụ gia nano cho nhiên liệu diesel để giảm tiêu hao nhiên liệu phát thải khí thải độc hại động cơ” đề tài cấp TS Cù Huy Thành, Học viện Kỹ thuật Quân Sự… -6Gần có số nghiên cứu phụ gia cho NLSH nghiên cứu Vũ An nhóm tác giả năm 2012 tổng hợp phụ gia cho NLSH [29], phụ gia chống ăn mòn kim loại Nghiên cứu sản xuất phụ gia từ hợp chất tự nhiên nhằm tăng số ổn định oxy hóa, tăng trị số xetan chống tách lớp biodiesel B-100 hỗn hợp phối trộn với dầu diesel PGS TS Hồ Sơn Lâm [30] Tuy nhiên việc nghiên cứu sản xuất sử dụng phụ gia cho NLSH phụ gia có tính chất đơn lẻ ch ỉ nghiên cứu thử nghiệm để phục vụ xây dựng tiêu chuẩn quốc gia NLSH Như vậy, Việt Nam chưa có nghiên cứu cụ thể để tìm phụ gia đa chức (đảm bảo đồng thời tính trợ tan, chống ăn mịn, chống oxi hóa… tiêu khác) cho nhiên liệu sinh học E10 D5 đảm bảo tiêu kinh tê kỹ thuật động sử dụng Luận án Tiến sĩ tập trung nghiên cứu phát triển đánh giá phụ gia cho nhiện liệu E10, D5, kết có đóng góp định vào việc nghiên cứu phụ gia cho NLSH Việt Nam 1.4 Kết luận chƣơng Để giảm ô nhiễm môi trường, đảm bảo an ninh lượng nhiều quốc gia tập trung nghiên cứu sử dụng NLSH thay phần dầu khoáng Việt Nam tập trung theo hướng phát triển Do đặc điểm NLSH ổn định động sử dụng với số lượng lớn chưa phù hợp để sử dụng hoàn toàn nên NLSH sử dụng chủ yếu dạng phối trộn với nhiên liệu khoáng Để đảm bảo chất lượng nhiên liệu phối trộn cần phải sử dụng phụ gia Trên giới có nghiên cứu phụ gia cho NLSH, , nhiên phần lớn nghiên cứu đánh giá phụ gia có tính đơn lẻ theo nguồn gốc NLSH, tính chất, điều kiện mơi trường nước Về NLSH, nước ta đưa nhiên liệu E5 vào sử dụng, tỉ lệ pha đảm bảo yêu cầu sử dụng nên phụ gia phụ gia cho nhiên liệu khoáng Thời gian tới cần sớm đưa nhiên liệu E10 D5 vào sử dụng thực tiễn nên việc nghiên cứu phát triển phụ gia đánh giá phụ gia cấp thiết để đưa hai loại nhiên liệu vào thực tế đảm bảo tiêu kinh tế-kỹ thuật, tiết kiệm nhiên liệu giảm phát thải Chƣơng PHỤ GIA CHO HỖN HỢP ETHANOL SINH HỌC VỚI NHIÊN LIỆU HĨA THẠCH 2.1 Nhiên liệu khống pha trộn với nhiên liệu sinh học -7Để sử dụng nhiên liệu vừa đạt hiệu kinh tế-kỹ thuật, vừa giảm thiểu tác hại đến môi trường, đảm bảo an ninh lương thực bù đắp cho nguồn nhiên liệu khoáng ngày cạn kiệt cần phải sử dụng kết hợp nhiên liệu khoáng gốc với NLSH để sử dụng cho động lưu hành mà không cần phải hoán cải thiết kế lại Xăng pha ethanol Ethanol tan có giới hạn với xăng, pha ethanol vào xăng ta nhận hỗn hợp nhiên liệu xăng-ethanol gọi xăng sinh học Để xăng pha ethanol có tính chất chất lượng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, biện pháp hiệu sử dụng phụ gia Như vậy, thành phần nhiên liệu xăng pha ethanol gồm có: xăng gốc khống, ethanol phụ gia Diesel pha ethanol Ethanol tan nhiên liệu diesel nhiều so với tan xăng Khi pha ethanol vào diesel ta nhận nhiên liệu diesel-ethanol gọi diesel sinh học (hay E diesel, diesohol) Để diesel pha ethanol có tính chất chất lượng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, biện pháp hiệu sử dụng phụ gia Như vậy, thành phần nhiên liệu diesel pha ethanol gồm có: nhiên liệu diesel gốc khống, ethanol phụ gia 2.2 Tính chất lý hoá hỗn hợp ethanol nhiên liệu hố thạch E10 D5 2.2.1 Tính chất lý hố nhiên liệu E10 Nhiệt độ sôi đầu nhiên liệu E10 nhiệt độ sôi đầu xăng chưa pha ethanol (khoảng 37÷38oC) Thể tích chưng cất nhiên liệu E10 khoảng lân cận nhiệt độ 78,37oC (nhiệt độ sơi ethanol) Độ ổn định oxy hóa nhiên liệu E10 giảm so với xăng gốc Áp suất bão hịa của nhiên liệu E10 khơng có thay đổi nhiều so với xăng gốc (với lượng pha lớn 10% ảnh hưởng khác) Ăn mòn mảnh đồng 50oC nhiên liệu E10 tăng với xăng gốc 2.2.2 Tính chất lý hoá diesel D5 Trị số xetan giảm so với diesel gốc ban đầu nằm giới hạn cho phép nhiên liệu dùng cho động diesel Nhiệt độ chớp cháy cốc kín mẫu nhiên liệu diesel-ethanol thấp nhiệt độ chớp cháy cốc kín nhiên liệu diesel gốc Nhiệt độ sơi đầu mẫu nhiên liệu diesel -ethanol thấp diesel gốc ban đầu nhiệt độ sôi ethanol (≈ 78,5oC) -8Ăn mòn mảnh đồng 50oC diesel pha ethanol tăng tăng tỷ lệ thể tích ethanol so với diesel 2.3 Phụ gia cho hỗn hợp ethanol sinh học với nhiên liệu hóa thạch 2.3.1 Phụ gia cho nhiên liệu xăng pha ethanol Khi trộn ethanol vào xăng làm cho nhiên liệu xăng-ethanol có tính chất thay đổi so với nhiên liệu xăng gốc ban đầu Hiện nay, hãng sản xuất phụ gia cho nhiên liệu truyền thống dần chuyển sang sản xuất phụ gia cho loại NLSH có phụ gia cho xăng pha ethanol Một số phụ gia cho nhiên liệu xăng pha ethanol bán thị trường phụ gia Ultrazol 8219, Powerzol hãng Lubrizol, phụ gia Keropur hãng Basf, phụ gia VpCI 705 hãng Cortec khẳng định hiệu tốt sử dụng 2.3.2 Phụ gia cho nhiên liệu diesel pha ethanol Khi trộn ethanol vào diesel làm cho nhiên liệu diesel-ethanol có tính chất thay đổi so với nhiên liệu diesel gốc ban đầu Như trình bày trên, số phụ gia sử dụng cho nhiên liệu D5 nhiều nước giới như: phụ gia Beraid ED10 hãng Akzo-№bel, phụ gia VpCI 705 hãng Cortec * Nghiên cứu nhằm tìm tổ hợp phụ gia từ phụ gia tính đơn lẻ đảm bảo yêu cầu tương đương phụ gia sẵn có cho nhiên liệu E10 D5 nước phù hợp với điều kiện sử dụng, phương thức sản xuất xăng sinh học Việt Nam giá thành hạ Ta thấy việc sử dụng phụ gia cho nhiên liệu quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến tính kỹ thuật, độ bền, tuổi thọ động giảm ô nhiễm môi trường Tùy thuộc với loại nhiên liệu khác nhau, nguồn sản xuất khác mà lựa chọn phụ gia phù hợp để bổ sung tính cần thiết, hạn chế nhược điểm nhiên liệu để từ nâng cao hiệu làm việc cho động cơ, nâng cao hiệu kinh tế thân thiện với môi trường Như vậy, phụ thuộc vào loại nhiên liệu sinh học nguồn gốc nó, phụ thuộc vào nhiên liệu khoáng xăng hay diesel phụ thuộc tỷ lệ pha (% nhiên liệu sinh h ọc hỗn hợp), cần xây dựng tổ hợp phụ gia tương ứng, tổ hợp phụ gia (phụ gia đa tính năng) kết hợp nhiều phụ gia tính đơn lẻ với tỷ lệ khác đáp ứng đồng thời yêu cầu loại nhiên liệu sinh học cụ thể Trên sở phụ gia đơn lẻ sẵn có, để tạo phụ gia mới, phụ gia đa chức tổ hợp ph ụ gia đơn lẻ việc vận dụng phương pháp tối ưu cần thiết, giúp giảm bớt thời -9gian, cơng sức chi phí nghiên cứu Quy hoạch thực nghiệm (QHTN) phương pháp dùng phổ biến, thừa nhận tính hiệu nhiều lĩnh vực 2.4.Quy trình pha chế, phát triển phụ gia cho hỗn hợp nhiên liệu sinh học nhiên liệu hóa thạch Sau nghiên cứu, phân tích đưa quy trình phát triển phụ gia cho hỗn hợp nhiên liệu sinh học với nhiên liệu khống, hình 2.9 Nhiên liệu khống Nghiên cứu quan phụ tổng Đánh chấ giá tính Nhiên liệu sinh học Lựa chọn phụ gia Thực nghiệm đối chứng động phương tiệ Đánh chấ giá tính có phầ gia theo QHTN pha phụ gia Điều chỉnh thành phần t ỷ lệ pha NG Thử nghiệm bền động phương tiện Thử nghiệ ok gia diện rộng Hình 2.9 Quy trình phát triển phụ gia cho hỗn hợp nhiên liệu sinh học với nhiên liệu khoáng 2.5 Kết luận chƣơng Để đảm bảo chất lượng NLSH, ch ất lượng hoạt động động phải sử dụng phụ gia phù hợp với NLSH Để có tỷ lệ thành phần phụ gia tối ưu cần lựa chọn phương pháp quy hoạch thực nghiệm (QHTN) phương pháp r ất hiệu quả, phương pháp ứng dụng nghiên cứu nhiều ngành khác giúp giảm bớt khối lượng cơng việc, giảm số lần thử nghiệm rút ngắn thời gian cho nghiên cứu thực nghiệm… qua tăng hiệu kinh tế kỹ thuật Nội dung nghiên cứu đưa quy trình phát triển phụ gia cho NLSH đồng th ời ứng dụng tìm loại phụ gia sở tổ - 10 hợp từ nhiều loại phụ gia đơn lẻ khác cho nhiên liệu sinh học E10 D5 Việt Nam CHƢƠNG PHÁT TRIỂN PHỤ GIA CHO NHIÊN LIỆU SINH HỌC E10 VÀ D5 3.1 Sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm tối ƣu tổ hợp phụ gia Để khắc phục nhược điểm NLSH cần bổ sung phụ gia có đủ tính cần thiết, ph ụ gia tổ hợp phụ gia tính đơn lẻ, việc xác định xác tỷ lệ % phụ gia đơn lẻ nhiên liệu tỷ lệ % phụ gia đơn lẻ tổ hợp phụ gia cần dựa khoảng tỷ lệ pha mà nhà sản xuất khuyến cáo điều kiện sử dụng 3.1.1 Quy hoạch thực nghiệm Qui hoạch thực nghiệm công cụ hữu ích việc giải vấn đề tối ưu hóa sản phẩm, q trình theo mơ hình thực nghiệm 3.1.2 Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm tối ƣu hóa tổ hợp phụ gia QHTN phương pháp tối ưu để tiến hành lựa chọn tỷ lệ thành phần đạt chất lượng theo yêu cầu mà tiết kiệm thời gian, đạt hiệu kinh tế cao 3.2 Lựa chọn thành phần phụ gia cho nhiên liệu E10 D5 phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm Như trình bày trên, để khắc phục nhược điểm nhiên liệu E10 D5 cần bổ sung phụ gia có đủ tính cần thiết, phụ gia tổ hợp phụ gia tính đơn lẻ, việc xác định xác tỷ lệ % phụ gia đơn lẻ nhiên liệu tỷ lệ % phụ gia đơn lẻ tổ hợp phụ gia vào loại NLSH (cụ thể vào tỷ lệ ethanol/nhiên liệu khống), vào tính sử dụng theo k ết nghiên cứu ảnh hưởng loại phụ gia đến tính chất nhiên liệu [17] QHTN phương pháp vận dụng để lựa chọn tỷ lệ tối ưu thành phần phụ gia cho nhiên liệu E10, D5 giảm chi phí thời gian, cơng sức thực th nghiệm nhằm đạt hiệu kinh tế cao 3.2.1 Tối ƣu hóa thành phần phụ gia cho nhiên liệu E10 Các phụ gia lựa chọn làm thông số đầu vào phụ gia tính đơn lẻ dùng cho nhiên liệu E10, gồm: Phụ gia trợ tan, phụ gia chống ăn mòn phụ gia chống oxy hóa Để lựa chọn tỷ lệ thành phần phụ gia tối ưu thông số lựa chọn đưa bảng đây: - 11 Chọn yếu tố ảnh hƣởng Chọn hàm mục tiêu Y j Z1 : Nồng độ PG trợ tan Y 1: Nhiệt độ phân tách pha, C Z2 : Nồng độ PG chống oxy hóa, % Y 2: Độ bền oxy hóa, ph Z3 : Nồng độ PG chống ăn mòn, % Y 3: Tốc độ ăn mòn thép, mm/năm Phương trình biểu diễn quan hệ yếu tố Y1,2,3 = f(Z1, Z2, Z3) Bảng 3.3 Điều kiện thí nghiệm chọn Phụ gia trợ tan Z1 (%) 0,1 0,075 0,05 0,025 Các mức Mức (+1) Mức sở (0) Mức (-1) ΔZj Các yếu tố ảnh hưởng Phụ gia Phụ gia chống oxy hóa chống ăn mòn Z2 (%) Z3 (%) 0,01 0,01 0,0055 0,0055 0,001 0,001 0,0045 0,0045 Sau thiết lập mơ hình thống kê cho hàm mục tiêu, sử dụng phần mềm để xử lý số liệu thực nghiệ Kết xử lý số liệu thực nghiệm cho phương trình hồi qui sau: y1 = -21.89 -15.875 x1 + 0.625 x2 ; y2 = 561.44 -2.625 x + 1.125 x y3 = 0.1236 + 0.003633 x1 -0.00447 x3 + 0.006094 (x 1)2 ố - -6 106 Các giá tr ị nhận Y2 lớn Y 1, Y nhỏ tốt, để đảm bảo dung hòa, thỏa mãn hàm mục tiêu nên tiến hành tìm giá trị cực đại hàm tổng sau để xác định điều kiện tối ưu: Y L = Y2 – Y1 – Y = 583,2064 + 13,24637x + 0,5x + 0,00447x – 0,00609 (3.11) Kết tối ưu hóa phụ gia cho nhiên liệu E10 sau: - 12 - Phụ gia trợ tan: 0,09% (2-etyl hexanol 0,075%, Bis (2-hydroxy etyl) oleyl amin 0,015%) - Phụ gia chống ăn mòn: 0,008% (N-axyl sarcosin 0,004%, (dietyl amino)-ethanol 0,002%, Amin photphat 0,002%) - Phụ gia chống oxy hóa: 0,002% (Butylat diphenyl amin 0.002%) Tổ hợp phụ gia đặt tên VPI-G (trong phụ gia trợ tan chiếm 90%, chống ăn mịn 8%, chống oxi hóa 2%) 3.2.2 Tối ƣu hóa thành phần phụ gia cho nhiên liệu D5 Các phụ gia lựa chọn làm thông số đầu vào phụ gia tính đơn lẻ dùng cho nhiên liệu D5, gồm: Phụ gia trợ tan, phụ gia cải thiện trị số xetan, phụ gia chống ăn mòn phụ gia chống oxy hóa Để lựa chọn tỷ lệ thành phần phụ gia tối ưu thông số lựa chọn đưa bảng đây: Chọn yếu tố ảnh hƣởng Chọn hàm mục tiêu Yj Z1 : Nồng độ PG trợ tan Y1 : Nhiệt độ phân tách pha, C Z2 : Nồng độ PG cải thiện trị số xetan Y2 : Độ bền oxy hóa, ph Y3 : Tốc độ ăn mịn thép, mm/năm Z3 : Nồng độ PG chống oxy hóa, % Z4 : Nồng độ PG chống ăn mòn, % Phương trình biểu diễn quan hệ yếu tố Y1,2,3 = f(Z1, Z2, Z3, Z4) Bảng 3.5: Điều kiện thí nghiệm chọn Các mức Mức (+1) Mức sở (0) Mức (-1) ΔZ j Phụ gia trợ tan Z1 (%) 0,75 0,5 0,25 Các yếu tố ảnh hưởng Phụ gia Phụ gia cải thiện chống oxy hóa xetan Z2 Z3 (%) (%) 0,15 0,1 0,05 0,05 0,03 0,02 0,01 0,02 Phụ gia chống ăn mòn Z4 (%) 0,15 0,1 0,05 0,05 Tương tự nhiên liệu E10, ta có phương trình hồi quy: y1 = -19 x1; y = + 0,15 x2 + 0,43 x3 y3 = 0.058647 + 0.010125 x2 - 0.01125 x4 + 0.00625 x2 x4 Tìm giá trị cực đại hàm tổng để xác định điều kiện tối ưu: YL = Y2 – Y1 – Y3 = -2,058647 + 19.x + 0,139875.x + 0,43.x + 0,01125.x4 - 0,00625.x 2.x (3.14) - 13 Kết tối ưu hóa phụ gia cho nhiên liệu D5 sau: - Phụ gia trợ tan chống phân tách pha: 0,75% (2-etyl hexanol 0,50%, Bis (2-hydroxy etyl) oleyl amin 0,25%) - Phụ gia cải thiện trị số xetan: 0,075% (2-etyl hexyl nitrat) - Phụ gia chống oxy hóa: 0,025% (Octylat diphenyl amin) - Phụ gia ch ống ăn mòn: 0,15% (Amin photphat 0,025%, N-axyl sarcosin, 0,125%) Phụ gia đặt tên VPI-D (trong phụ gia trợ tan 75%, cải thiện trị số xetan 7,5%, chống ăn mịn 15%, chống oxi hóa 2,5%) 3.3 Đánh giá tính chất chất lƣợng nhiên liệu E10 D5 có phụ gia 3.3.1 Đánh giá tính chất chất lƣợng nhiên liệu E10 có phụ gia Sau pha mẫu tổ hợp phụ gia VPI-G, Keropur VpCI-705 vào nhiên liệu E10 với tỷ lệ pha đến 0,1% trị số octan, thành phần chưng cất phân đoạn, áp suất bão hòa nhiên liệu, phân tách pha không thay đổi Kết khảo sát nhiệt độ phân tách pha, độ ổn định nhiên liệu E10 có pha tổ hợp phụ gia thể hình 3.4 3.5 Hình 3.4 Ảnh hưởng phụ gia đến độ bền phân pha nhiên liệu E10 Hình 3.5 Ảnh hưởng phụ gia đến độ ổn định ơxy hóa xăng E10 Sự ăn mịn mảnh đồng nhiên liệu E10 cải thiện rõ rệt, tương đương với xăng gốc ban đầu, bảng 3.7 (với quy ước mức độ ăn mòn tăng dần 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c) Kết thử nghiệm cho thấy nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G bảo vệ ăn mòn thép tốt so với xăng gốc nhiên liệu E10 khơng pha phụ gia Bảng 3.7 Ăn mịn mảnh đồng nhiên liệu E10 có phụ gia TT Nhiên liệu A90 Nhiên liệu E10 Mẫu Mức 1a 2b - 14 Nhiên liệu E10 có 0,1% phụ gia VPI-G 1a Nhiên liệu E10 có 0,1% phụ gia Keropur 1a Nhiên liệu E10 có 0,1% phụ gia VpCI-705 1a 3.3.2 Đánh giá tính chất chất lƣợng diesel D5 có phụ gia Sau pha phụ gia lựa chọn vào nhiên liệu D5 với lượng (1,0 %), trị số xetan cải thiện, nhiệt độ chớp cháy cốc kín 16 oC so với diesel gốc 74 oC, độ ổn định oxy hóa tương đương diesel gốc ban đầu Các thơng số khác: Bảng 3.15 Ăn mịn đồng nhiên liệu D5 có phụ gia TT Mẫu Mức Diesel 1a Nhiên liệu D5 2a Nhiên liệu D5 có 1,0 % phụ gia VPI-D 1a Nhiên liệu D5 có 1,0 % phụ gia ED10 1a Nhiên liệu D5 có 1,0 % phụ gia VpCI-705 1a Sự ăn mòn mảnh đồng nhiên liệu diesel D5 cải thiện rõ rệt, tương đương với diesel gốc ban đầu, kết bảng 3.15 Các kết xác định độ bôi trơn, độ nhớt độ bền phân tách pha cho thấy phụ gia VPI-D đảm bảo chất lượng tương đồng với phụ gia nước ngồi Độ bơi trơn Độ nhớt động học 350 325 300 275 Nồng độ phụ gia, % Hình 3.9 Độ bơi trơn nhiên liệu D5 phụ thuộc vào phụ gia Hình 3.11 Độ bền phân tách pha nhiên liệu D5 phụ thuộc vào phụ gia Độ nhớt động học 40oC, cSt Kích thước vết xước, µm 375 3.8 3.6 3.4 3.2 0.1 0.2 0.3 0.5 0.7 Nồng độ phụ gia, % Hình 3.10 Độ nhớt động học nhiên liệu D5 phụ thuộc vào phụ - 15 Ngoài ra, kết thử nghiệm cho thấy diesel D5 pha ph ụ gia VPID cho kết bảo vệ ăn mòn thép tốt so với diesel gốc diesel D5 không pha phụ gia 3.4 Nhận xét nhiên liệu E10 D5 khơng có phụ gia 3.4.1 Nhận xét việc khảo sát nhiên liệu E10 khơng có phụ gia Xăng pha ethanol có số tính chất xấu so với xăng gốc ban đầu Khi thêm phụ gia VPI-G vào nhiên liệu xăng E10 so sánh với phụ gia Keropur, VpCI-705 nước cho thấy kết tương đương nhau, khắc phục nhược điểm xăng E10 3.4.2 Nhận xét việc khảo sát diesel D5 khơng có phụ gia Nhiên liệu diesel pha ethanol có số tính ch ất làm xấu chất lượng nhiên liệu so với nhiên liệu diesel gốc ban đầu Khi thêm phụ gia VPI-D vào nhiên liệu diesel D5 so sánh với phụ gia ED10, VpCI-705 nước kết tương đương nhau, khắc phục nhược điểm nhiên liệu diesel D5 3.5 Kết luận chƣơng Với xăng E10: pha 10 % ethanol vào xăng A90 có số tính chất xấu so với xăng gốc ban đầu Bằng quy hoạch thực nghiệm tìm thành phần với tỷ lệ tối ưu để tạo loại phụ gia tổ hợp phụ gia đơn lẻ đặt tên VPI-G cho xăng E10 Phụ gia VPI-G khắc phục nhược điểm xăng E10 có ưu điểm tiêu kỹ thuật tính kinh tế với phụ gia nước Với diesel D5: pha % ethanol vào nhiên liệu diesel có số tính chất làm xấu so với diesel gốc ban đầu Bằng bước thực tương tự để phát triển phụ gia xăng E10, phụ gia tạo đặt tên VPI-D cho nhiên liệu D5 Sau đánh giá tính chất chất lượng nhiên liệu có ph ụ gia VPI-D cho thấy phụ gia VPI-D khắc phục nhược điểm nhiên liệu D5 có nhiều ưu điểm với phụ gia nước CHƢƠNG THỬ NGHIỆM PHỤ GIA VỚI NHIÊN LIỆU D5 VÀ E10 TRÊN ĐỘNG CƠ 4.1 Đối tƣợng thử nghiệm ụ gia VPI-D với nhiên liệ ộng diesel D243 (hình 4.1) Thử nghiệm phụ gia VPI-G với nhiên liệu E10 thực với Động Dayhan 97 (hình 4.2), với động - 16 tô Ford Laser với xe Wave 110 trong, Trườ Hình 4.1 Động D243 băng thử ETB băng thử Hình 4.3 Đo đặc tính băng thử xe máy CD20” 4.2 Phƣơng pháp quy trình thử nghiệm C nghiệm đối chứng thời điểm thử nghiệm ổn định, thử nghiệm bền 4.2.1 Thử nghiệm động phƣơng tiện ờ) VPI-D động D243 ờ) nhiên liệ ệu -G động Dayhan 97 tô Ford Laser BPD-N xe Honda Wave 110 -G E10 pha phụ gia Keropur 4.2.2 Thử nghiệm ổn định thử nghiệm bền -D -G chế độ làm việc phổ biến 75% tải 6300 v/ph, thời gian 100 thực lấy đặc tính đo phát thải đường đặc tính ngồi, đồng thời lấy mẫu phân tích dầu bơi trơn để đánh giá độ mịn ảnh hưởng nhiên liệu đến dầu bôi trơn, chụp ảnh, quan sát đánh giá mức độ kết cặn cacbon bugi, vòi phun y ụ ụ gia VPI-G chế độ làm việc phổ biến 80% tải tốc độ thay đổi sau chạy bền thời gian 100 Các thông số cần đối chứng đặc tính phát thải đường đặc tính ngồi, đồng thời đo kích thước chi tiết xilanh, piston để đánh giá độ mòn 4.3 Trang thiết bị thử nghiệm - 17 Băng thử động lực học cao ETB [12] Băng thử điều khiển thông qua phần mềm PUMA Để động làm việc ổn định, băng thử trang bị thiết bị phụ trợ khác, hình 4.4 Hệ thống thử nghiệm xe máy băng thử Chassis Dynamometer 20’’ trang bị băng thử động học hệ thống lấy mẫu khí xả CVS, hệ thống đo lượng tiêu thụ nhiên liệu 733S, hình 4.6 Băng thử Didacta T101D để thử nghiệm chạy bền động cơ, hình 4.5 Hình 4.4 Băng thử động lực học cao ETB Hình 4.5 Băng thử Didacta T101D Hình 4.6 Sơ đồ băng thử Chassis Dynamometer 20’’ 4.4 Kết thử nghiệm phụ gia VPI-D cho nhiên liệu D5 4.4.1 Thử nghiệm đối chứng đánh giá tác động phụ gia VPI-D đến tính kinh tế, kỹ thuật động Kết thử nghiệm nhiên liệu D5 pha phụ gia VPI-D so với trường hợ nhiên liệu D5 không pha ph ụ gia VPI-D động D243, hình 4.8 HC -1 -2 -3 % % -4 Ne ge Texh -5 -2 -6 -4 -7 NOx CO CO2 PM - 18 Hình 4.8 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải động D243 sử dụng nhiên liệu D5 pha phụ gia VPI-D đo phát thải cho thấy -D, thành phần phát thải giảm, hình 4.8 4.4.2 Thử nghiệm ổn định 100 nhiên liệu có phụ gia VPI-D Sau 50 100 chạy, kết cho th thông số tính ổn định, phát thải tiếp tục cải thiện Mẫu dầu bôi trơn động diesel sau 50 100 phân tích kiểm tra chất lượng Phịng thử nghiệm hóa chất vật liệu, Trung tâm phụ gia dầu mỏ, Viện hóa học công nghiệp Việ ảnh hưởng nhiên liệu D5 có ph ụ gia VPI-D đến chất lượng dầu bơi trơn, muội bám vịi phun buồng đốt động khơng đáng kể Hình 4.13 Hình ảnh kết cặn cacbon vòi phun động D243 động chạy nhiên liệu D5 có phụ gia sau 50 100 4.5 Kết thử nghiệm phụ gia VPI-G cho nhiên liệu E10 4.5.1 Thử nghiệm đối chứng đánh giá tác động phụ gia VPI-G đến tính kinh tế, kỹ thuật động phƣơng tiện 4.5.1.1 Đối với động Dayhan 97 Kết thử nghiệm ệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp nhiên liệu E10 không pha phụ gia VPI-G, hình 4.15 10 CO CO2 NOx HC % -1 Ne ge % -5 -10 -15 -2 -20 -3 -25 -4 -30 Hình 4.15 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải động pha phụ gia VPI-G K hình 4.15 cho thấy dùng E10 -G Riêng CO2 có tăng chút (0,4%) lượng CO HC cháy kiệt - 19 Tương tự lý giải rằng, có phụ gia trợ tan nên khả phân tán tạo nhũ cho nhiên liệu cải thiện nên trình cháy triệt để rút ngắn thời gian cháy Vì cơng suất tăng, suất tiêu hao nhiên liệu giảm 4.5.1.2 Đối với xe máy Wave 110 -2 CO2 (ppm) HC (ppm) NOx (ppm) -4 -6 % % CO (ppm) -1 -2 Ne (kW) ge (g/kWh) -8 -10 -12 -3 -4 -14 -5 -16 -1 -2 -3 -1 -2 -3 CO (ppm) CO2 (ppm) HC (ppm) NOx (ppm) -4 Ne (kW) ge (g/kWh) % % Hình 4.17 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải động xe Wave dùng nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp không pha phụ gia Kết thử nghiệm ệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp nhiên liệu E10 khơng pha phụ gia VPI-G, hình 4.17 K hình 4.17 cho thấy dùng E10 -G Kết thử nghiệm động hoạt động với nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G công suất cao trung bình khoảng 3,4% cịn suất tiêu hao nhiên liệu thấp trung bình khoảng 4,3 % so với trường hợp sử dụng phụ gia Keropur, hình 4.18 K hình 4.18 cho thấy dùng E10 -G so với phụ gia Keropur -5 -6 -7 -8 -4 -9 -5 -10 Hình 4.18 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải động xe Wave nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp pha phụ gia Keropur 4.5.1.3 Đối với động ô tô Ford Laser BPD-N 1.8L Kết thử nghiệ nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp nhiên liệu E10 không pha phụ gia VPI-G, hình 4.20 K hình 4.20 cho thấy dùng E10 -G Riêng CO2 có tăng chút (6,5%) lượng CO HC cháy kiệt - 20 10 10 % % CO (ppm) -2 Ne (kW) ge (g/kWh) -4 CO2 (ppm) HC (ppm) NOx (ppm) -5 -10 -15 -6 -20 -8 Hình 4.20 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải động ô tô Ford nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp không pha phụ gia Với nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G công suất động cao trung bình khoảng 3,65%, cịn suất tiêu hao nhiên liệu thấp trung bình khoảng 3,5% so với trường hợp sử dụng phụ gia Keropur, hình 4.21 K hình 4.21 cho thấy dùng E10 -G so với phụ gia Keropur Riêng CO2 tăng chút lượng CO HC cháy kiệt 4 % % -1 Ne (kW) ge (g/kWh) -2 CO (ppm) CO2 (ppm) HC (ppm) NOx (ppm) -4 -6 -2 -8 -3 -10 -4 -12 Hình 4.21 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải động ô tô Ford nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G so với trường hợp pha phụ gia Keropur 4.5.2 Thử nghiệm ổn định động sử dụng nhiên liệu E10 pha phụ gia VPI-G 4.5.2.1 Thử nghiệm ổn định nhiên liệu có phụ gia VPI-G động Dayhan 97 Sau thời gian 100 chạy bền chế độ 75% tải với nhiên liệu E10 có pha phụ gia VPI-G, kết cho thấy động làm việc ổn định, thơng số tính phát thải tiếp tục cải thiện Hình 4.30 Hình ảnh kết cặn cacbon bugi động Dayhan 97 chạy nhiên liệu E10 có phụ gia sau 50 100 - 21 Từ kết chụp ảnh quan sát, hình 4.30, cho thấy khơng có tượng kết cặn cacbon bugi sử dụng nhiên liệu E10 có phụ gia Điều thành phần amin photphat, có tác d ụng tẩy rửa phân tán cặn, muội bám vào bugi (cũng chi tiết khác) Qua phân tích thấy ảnh hưởng nhiên liệu E10 có ph ụ gia VPI-G đến chất lượng dầu bôi trơn động phù hợp với qui luật nằm giới hạn cho phép 4.5.2.2 Thử nghiệm đối chứng đánh giá tác động phụ gia sau chạy ổn định 100 xe Wave 110 Sau thời gian 100 chạy bền với nhiên liệu E10 khơng có pha phụ gia VPI-G cho thấy trường hợp có phụ gia cơng suất tăng 8%, suất tiêu hao nhiên liệu giảm 8,3% mức phát thải CO, CO2, HC NOx cải thiện 13,8%, 0,63%, 13,3% 14,5%, hình 4.31 10 -2 HC (ppm) NOx (ppm) -6 -8 % % CO2 (ppm) -4 -2 CO (ppm) Ne (kW) ge (g/kWh) -10 -4 -12 -6 -8 -14 -16 -10 Hình 4.31 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải xe Wave 110cc sau 100 chạy ổn định với E10 pha phụ gia VPI-G với trường hợp không pha phụ gia Kết đối chứng sau chạy ổn định phụ gia VPI-G Keropur cho thấy phụ gia VPI-G công suất tăng 4,3%, suất tiêu hao nhiên liệu giảm 4,2% mức phát thải cải thiện, hình 4.32 CO (ppm) -3 -4 -5 % % -2 HC (ppm) NOx (ppm) -4 -1 CO2 (ppm) -2 Ne (kW) -6 ge (g/kWh) -8 -10 -12 Hình 4.32 Tỷ lệ cải thiện thơng số tính phát thải xe Wave 110 sau 100 chạy với E10 pha phụ gia VPI-G với trường hợp pha phụ gia Keropur Ngoài ra, qua kiểm tra sau 100 chạy ổn định với ba mẫu nhiên liệu, mịn chi tiết động piston, xilanh, xu páp, xéc măng khơng có thay đổi đáng kể, động làm việc ổn định Tuy nhiên - 22 lượng mịn nhiên liệu E10 với phụ gia VPI-G Ngoài ra, bugi nắp xilanh sau chạy bền 100 với phụ gia VPI-G khô -D 4.5.3.1 Phụ gia VPI-D cho nhiên liệu D5 Hiện tượng đóng cặn vịi phun khơng đáng kể nhờ tác dụng tẩy rửa phụ gia, việc ảnh hưởng nhiên liệu có phụ gia đến dầu bơi trơn nằm quy luật giới hạn cho phép 4.5.3.2 Phụ gia VPI-G cho nhiên liệu E10 mô men, công suất động cải thiện, thành ph ần khí thải giảm Hiện tượng đóng muội cực bugi không đáng kể nhờ tác dụng tẩy rửa phụ gia, việc ảnh hưởng nhiên liệu có phụ gia đến dầu bơi trơn nằm quy luật giới hạn cho phép Bằng phương pháp đối chứng với ba mẫu nhiên liệu E10 khơng phụ gia, E10 có phụ gia VPI-G, E10 có phụ gia Keropur thời điểm sau chạy bền 100 Kết lần khẳng định tính ưu việt vượt trội phụ gia nước ngồi : tăng thơng số tính năng, giảm phát thải, giảm suất tiêu thụ nhiên liệu phụ gia VPI-G Đó lợi ích kinh tế mơi trường mang lại tác dụng phụ gia VPI-G 4.6 chƣơng Kết thử nghiệm cho thấy thông số tính phát thải cải thiện có mặt phụ gia VPI-D so với trường hợp khơng có phụ gia nhiên liệu D5 ổn định chạy bền động D243 Ngoài ra, ảnh hưởng nhiên liệu D5 có phụ gia đến chất lượng dầu bôi trơn động phù hợp với qui luật n ằm giới hạn cho phép, tượng kết cặn cacbon vòi phun không đáng kể Tuy nhiên với giới hạn kinh phí thời gian nên thực động chạy bền sau 100 Với phụ gia VPI-G cho nhiên liệu E10 thực đối chứng động phương tiện trước sau chạy bền kết cho thấy phụ gia cải thiện thông số tính phát thải so với trường hợp khơng có ph ụ gia với phụ gia Keropur nước - 23 Ngoài ra, ảnh hưởng nhiên liệu E10 có ph ụ gia đến chất lượng dầu bôi trơn phù hợp với qui luật nằm giới hạn cho phép, khơng có tượng kết cặn cacbon cực bugi, độ mài mòn động không đáng kể Như bước đầu khẳng định phụ gia phát huy hiệu tốt cho NLSH, cụ thể phụ gia VPI-D cho nhiên liệu diesel D5 phụ gia VPI-G cho xăng E10 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng hai loại phụ gia cho nhiên liệu sinh học E10 D5 tới tính kinh tế - kỹ thuật động đốt Đề tài đưa giải pháp cho vấn đề cấp bách hoàn toàn khả thi việc đưa nhiên liệu E10 D5 vào sử dụng nhằm cắt giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu khoáng giảm phát thải độc hại cho môi trường động đốt Giải pháp bao gồm: - Nghiên cứu phát triển phụ gia cho nhiên liệu E10 - Nghiên cứu phát triển phụ gia cho nhiên liệu D5 Đề tài ứng dụng quy hoạch thực nghiệm để tìm thành ph ần tỷ lệ pha tối ưu từ phụ gia tính đơn lẻ để tạo phụ gia cho NLSH E10 D5 đảm bảo chất lượng, hiệu quả, đặc biệt phù hợp với nguồn nhiên liệu sinh học, khí hậu Việt Nam Các phụ gia cho nhiên liệu E10 D5 đặt tên VPI-G VPI-D Các phụ gia đánh giá tính chất chất lượng pha vào nhiên liệu so với phụ gia nước ngồi cho thấy có tương đồng cao khả chống tách pha, độ ổn định oxy hóa khả bảo vệ chống ăn mịn kim loại nhiên liệu sinh h ọc E10 D5 Ngồi phụ gia cịn có số ưu điểm tiêu kỹ thuật tính kinh tế Phụ gia VPI-G pha vào nhiên liệu E10 với tỷ lệ 0,1%, phụ gia VPI-D pha vào nhiên liệu D5 với tỷ lệ 1% sau thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng đến tính làm việc, tiêu hao nhiên liệu, phát thải mài mòn chi tiết động phương tiện giao thơng vận tải điển hình Việt Nam ô tô xe máy Với nhiên liệu D5 pha phụ gia VPI-D cho thấy Me Ne ge giảm khoảng 2,5% thành phần phát th ải giảm, cụ thể: CO, 3,5%; HC, 6,6%; NOx, 5,5%; CO2, 0,86% PM 3,3% so với trường hợp không pha phụ gia - 24 Với nhiên liệu E10 pha phụ gia, thử nghiệm động cho th Ne tăng từ đến 8%, ge giảm từ 3,5 đến 8,3% so với không phụ gia cải thiện phụ gia Keropur Thành phần khí thải giảm: CO từ 9,4 đến 16%; HC từ 11,7% đến 13,8% NOx từ 14,5 đến 28% Riêng CO2 cải thiện tăng chút CO HC cháy kiệt Như vậy, sau th nghiệm phụ gia VPI-G với nhiên liệu E10 VPI-D với nhiên liệu D5 động phương tiện, kết phân tích thơng số tính phát thải cho thấy hai loại phụ gia đáp ứng tốt yêu cầu phụ gia cho nhiên liệu sinh h ọc E10 D5, triển khai ứng dụng vào thực tiễn Hướng nghiên cứu Do điều kiện thời gian kinh tế nên luận án tác giả đánh giá hiệu phụ gia VPI-D động diesel D243 phịng thí nghiệm mà chưa đánh giá hết với động cơ, phương tiện, thiết bị khác tàu hoả, tàu thuỷ, máy phát điện chế độ tải trọng, tốc độ, cung đường khác với thời gian khác Đây hướng nghiên cứu để với kết luận theo hướng nghiên cứu sở cho việc sử dụng rộng rãi phụ gia cho nhiên liệu VPI-D Việt Nam Tác giả hy vọng vinh dự thực đề tài khác phương tiện, thiết bị Đối với phụ gia VPI-G thực nghiên cứu đa dạng hơn, nhiều động phương tiện nên khẳng định phụ gia triển khai sớm đưa vào sử dụng thực tiễn, nhiên cần có thêm vài nghiên cứu với thời gian chạy bền dài hơn, tải trọng khác nhau, thêm số điều kiện khác trước thức đưa vào sử dụng đại trà Trên sở kết nghiên cứu đạt được, vào tình hình sản xuất, sử dụng kinh doanh NLSH nước, tác giả đề nghị: tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện tổ hợp phụ gia phù hợp với nhiên liệu khoáng – sinh học Việt Nam, để tiến đến tự sản xuất phụ gia từ nguồn nguyên liệu, hóa chất dễ kiếm, sẵn có thân thiện mơi trường đáp ứng nhu cầu sản xuất kinh doanh NLSH nước ta ... kim loại nhiên liệu sinh h ọc E10 D5 Ngoài phụ gia cịn có số ưu điểm tiêu kỹ thuật tính kinh tế Phụ gia VPI-G pha vào nhiên liệu E10 với tỷ lệ 0,1%, phụ gia VPI-D pha vào nhiên liệu D5 với tỷ... Ăn mòn đồng nhiên liệu D5 có phụ gia TT Mẫu Mức Diesel 1a Nhiên liệu D5 2a Nhiên liệu D5 có 1,0 % phụ gia VPI-D 1a Nhiên liệu D5 có 1,0 % phụ gia ED10 1a Nhiên liệu D5 có 1,0 % phụ gia VpCI-705... giá ảnh hưởng chất phụ gia cho nhiên liệu sinh học E10 D5 đến tiêu kinh tế kỹ thuật động công suất, tiêu hao nhiên liệu, mức phát thải, mài mòn… Đây tổ hợp phụ gia nghiên cứu phát triển Đề tài
Ngày đăng: 12/03/2022, 01:04
Xem thêm: