Thiet ke xe ba banh chay bang biogas phuc vu van chuyen o no

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Những vấn đề môi trường Việt Nam giới .6 1.2 Sự cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay 1.3 Mục đích ý nghĩa đề tài 1.3.1 Mục đích đề tài 1.3.2 Ý nghĩa đề tài TỔNG QUAN VỀ BIOGAS 10 2.1 Vấn đề lượng 10 2.2 Tình hình phát triển Biogas 10 2.1 Trên giới .10 2.2.2 Ở Việt Nam 11 2.2.3 Kết luận .13 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ, SẢN XUẤT VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA BIOGAS 13 3.1 Tính chất Biogas 13 3.2 Yêu cầu Biogas sử dụng làm nhiên liệu cho động đốt 15 3.3 Phương pháp tách lọc H2S CO2 .16 3.3.1 Lý thuyết hấp phụ hấp thụ 16 3.3.2 Sự cần thiết phải tách lọc, tinh luyện Biogas 17 3.3.3 Sơ đồ hệ thống tách H2S CO2 .18 3.3.4 Công nghệ tách lọc H2S .19 3.3.5 Công nghệ tách lọc CO2 21 3.4 Sản xuất Biogas 23 3.5 Ứng dụng Biogas 24 HỆ THỐNG NÉN KHÍ BIOGAS VÀO BÌNH LƯU TRỮ 25 4.1 Sơ đồ q trình nén khí biogas: 25 4.2 Ống nối cao áp, đầu nối máy nén, bình lưu trữ 29 4.2.1 Ống nối cao áp bình lưu trữ biogas nén 29 4.3.2 Thiết kế loại đầu nối sử dụng trình nén .30 SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí TÍNH TỐN Q TRÌNH NÉN KHÍ BIOGAS VÀO BÌNH LƯU TRỮ .31 5.1 Thơng số tính tốn q trình nén khí Biogas vào bình lưu trữ thành phần khí Biogas trường hợp nén khác 31 5.2 Tính tốn q trình nén khí Biogas vào bình lưu trữ 32 ỨNG DỤNG BIOGAS TRÊN ĐỘNG CƠ XE GẮN MÁY .33 6.1 Giới thiệu đặc tính kỹ thuật động xe Honda Wave α thí nghiệm .33 6.2 Tính tốn chu trình nhiệt động 34 6.2.1 Tính tốn chu trình nhiệt cho động dùng Xăng 34 6.2.2 Tính tốn chu trình nhiệt cho động dùng Biogas 43 6.2.3 So sánh kết tính tốn chu trình nhiệt động .62 6.3 Tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu Biogas 65 6.3.1 Sơ đồ hệ thống lưỡng nhiên liệu Xăng-Biogas 65 6.3.2 Tính tốn hỗn hợp Biogas – Khơng khí 66 6.3.3.Xác định đường kính lỗ phun van cung cấp Biogas 70 6.3.4 Cải tạo chế hịa khí để dùng lưỡng nhiên liệu Xăng-Biogas 71 MỘT SỐ LOẠI XE BA BÁNH THAM KHẢO 72 PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO, LẮP ĐẶT 74 8.1 Xe máy cải tạo 74 8.2 Thùng xe .74 8.3 Lắp đặt thùng xe với nửa thân xe máy 75 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 77 9.1 Chọn phương án truyền động .77 9.2 Chọn loại xích tính tốn truyền xích 79 9.3 Bộ vi sai 85 10 HỆ THỐNG PHANH 89 10.1 Chọn loại dẫn động phanh cấu phanh 89 10.2 Xác định tọa độ trọng tâm xe có tải 90 10.3 Xác định tọa độ trọng tâm xe không tải .92 10.4 Tính momen cần sinh cấu phanh .92 11.HỆ THỐNG TREO 96 11.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống treo 96 SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 11.2 Hệ thống treo thiết kế 97 12 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí LỜI NĨI ĐẦU Những năm gần đây, người trái đất phải chịu nhiều tai hoạ thiên nhiên gây ra: lũ lụt, bão gió, hạn hán, cháy rừng, bệnh dịch Vấn đề môi trường vấn đề quan tâm hàng đầu nhiều quốc gia giới Hằng năm người thải vào môi trường hàng triệu chất thải loại, làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm nguồn đất đai, đặc biệt chất thải khí làm nhiễm nguồn khơng khí, làm thủng tầng ơzơn, gây hiệu ứng nhà kính Trong chất độc hại NOx, HC, CO, loại động thải ra, nguyên nhân gây nhiễm bầu khơng khí, ảnh hưởng tới sức khoẻ người, nhiều năm trở lại có nhiều bệnh hiểm nghèo xuất nhiều, tỷ lệ mắc bệnh ngày cao Cho tới ngày khoa học giới có bước tiến vượt bậc Đặc biệt cơng nghệ thơng tin, cho phép nhà khoa học sâu vào nghiên cứu trình cháy động cơ, nhằm hồn thiện q trình cháy, tăng cơng suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu nồng độ chất độc hại khí xả Nhưng nay, câu trả lời cho vấn đề nêu chưa làm thoả mãn nhà bảo vệ mơi trường Nồng độ chất độc hại có khí xả động cịn cao so với mong đợi nhà khoa học Một xu hướng nay, nghiên cứu thay sử dụng nhiên liệu truyền thống: xăng , dầu diesel, loại nhiên liệu “sạch” cho loại động như: lượng mặt trời, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hố lỏng, lượng điện, khí sinh vật biogas Việc nghiên cứu đa dạng hoá nguồn lượng, làm ổn định nguồn lượng cho sản xuất đời sống giải vấn đề để có chiến lược phát triển bền vững lâu dài Để tận dụng nguồn lượng sẵn có chăn ni, giảm chi phí cho chăn ni sản xuất, vận chuyển hàng hóa nông thôn chúng em tiến hành nghiên cứu sử dụng khí biogas chạy xe máy WAVE α Trong đề tài chúng em tiến hành cải thiện hệ thống nhiên liệu động nguyên thuỷ sang sử dụng lưỡng nhiên liệu biogas-xăng, để tìm hướng đem lại hiệu hữu ích cho xã hội bà nông thôn, chúng em thiết kế xe ba bánh chạy xăngbiogas phục vụ nông thôn SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Sau thời gian làm đề tài, với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo GS.TSKH Bùi Văn Ga, thầy cô giáo môn, bạn bè, đề tài chúng em hồn thành Tuy nhiên, thời gian, trình độ kinh nghiệm thực tế hạn chế, hẳn đề tài cịn nhiều thiếu sót chưa đáp ứng đầy đủ tính khoa học đề tài Kính mong q thầy giáo giúp đỡ góp ý để đề tài ngày hoàn thiện Sau cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, thầy xưởng động ô tô, đặc biệt thầy giáo GS.TSKH Bùi Văn Ga tận tình hướng dẫn em suốt trình làm đồ án Đà nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực Chu Văn Nhiều-lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành-lớp 08C4LT GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Những vấn đề môi trường Việt Nam giới Tài ngun mơi trường có vị trí đặc biệt quan trọng người phát triển Tạo hóa sinh hành tinh bé nhỏ để nuôi dưỡng từ bao SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đời Hàng ngày sử dụng khơng khí, nước, thực phẩm để tồn sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên môi trường để đáp ứng nhu cầu thiết yếu Mỗi biến đổi tự nhiên, môi trường liên hệ mật thiết đến chúng ta, đe dọa thiên nhiên, mơi trường đe dọa Thế nhưng, việc mở rộng quy mô hoạt động người thập niên gần đây, đặc biệt với tiến khoa học kỹ thuật, người gây nên vấn đề nghiêm trọng Đó vấn đề ô nhiễm môi trường cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên hành tinh Điều làm cho người phải thừa nhận phát triển kinh tế nhằm làm cho sống trở nên thịnh vượng hơn, khơng quản lý tốt hủy hoại sống loài người Tuy nhiên, phải thừa nhận rằng, tồn người tránh khỏi tác động lên môi trường Bản thân tự nhiên trạng thái tĩnh mà trái lại ln vận động Chúng ta coi trọng cơng tác bảo tồn khơng có nghĩa xác định tình trạng lý tưởng mà người khơng tác động đến mơi trường Điều tốt làm giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực hoạt động lên môi trường tương lai Đất nguồn tài nguyên vô giá bị xâm hại nặng nề Số liệu Liên hợp quốc cho thấy phút phạm vi tồn cầu có khoảng 10 đất trở thành sa mạc Diện tích đất canh tác đầu người giảm nhanh từ 0,5 ha/người xuống 0,2 ha/đầu người dự báo vòng 50 năm tới khoảng 0,14 ha/đầu người Ở Việt Nam, số liệu thống kê cho thấy suy giảm đất canh tác, suy thoái chất lượng đất sa mạc hóa diễn với tốc độ nhanh Xói mịn, rửa trơi, khơ hạn, sạt lở, mặn hóa, phèn hóa v.v xảy phổ biến nhiều nơi làm cho khoảng 50% số 33 triệu đất tự nhiên coi “có vấn đề suy thối” Nước nguồn tài ngun thay đứng trước nguy bị suy thối mạnh phạm vi tồn cầu, nước thải ngun nhân Theo số liệu thống kê, hàng năm có khoảng 500 tỷ m3 nước thải (trong phần lớn nước thải cơng nghiệp) thải vào nguồn nước tự nhiên sau 10 năm số lượng tăng gấp đơi Khối lượng nước thải làm ô nhiễm 40% lưu lượng nước ổn định SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí dịng sơng trái đất Ở nước ta, hàng năm có tỷ m nước thải, mà hầu hết chưa qua sử lý thải môi trường Dự báo nước thải tăng hàng chục lần q trình đẩy mạnh cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Khối lượng nước thải đã, làm nhiều nguồn nước phạm vi nước ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt sông hồ đô thị lớn Rừng nơi sinh che chở cho lồi người phải đối mặt với suy giảm nhanh số lượng chất lượng Vào thời kỳ tiền sử, diện tích rừng đạt tới tỷ (che phủ 2/3 diện tích lục địa), đến kỷ 19 khoảng 5,5 tỷ chi khoảng 2,6 tỷ Số liệu thống kê cho thấy diện tích rừng suy giảm với tốc độ chóng mặt (mỗi phút khoảng 30 rừng) theo dự báo với tốc độ khoảng 160 năm toàn rừng trái đất biến Cùng với rừng, đa dạng sinh học đóng vai trò quan trọng người thiên nhiên Từ nhiều thập kỷ nay, hoạt động người tác động mạnh tới giới sinh vật, xem tương đương chí lớn nhiều so với đợt tuyệt chủng lớn thời tiền sử Việt Nam nước có mức độ đa dạng sinh học đứng thứ 10 giới, tốc độ suy giảm xếp vào loại nhanh Nhiều hệ sinh thái tự nhiên bị xâm phạm, suy giảm diện tích Trong gần khơng đầy 50 năm, diện tích rừng ngập mặn suy giảm gần 3/4 Những số thống kê cho ta thấy tranh ảm đạm tình trạng suy thối tài ngun mơi trường quy mơ tồn cầu nước ta Có nhiều vấn đề đề cập đến, đáng lưu tâm tượng trái đất ấm dần lên Hành tinh thể thống nhất, có yếu tố thay đổi gây nên phản ứng dây chuyền đến yếu tố khác Sự ấm dần lên trái đất kéo theo thay đổi khí hậu theo chiều hướng bất lợi, mà cụ thể làm cho thiên tai thường xuyên xảy với tần suất cao diễn biến phức tạp hơn, đợt hạn hán lũ lụt thêm dội Riêng Việt Nam vào năm 1998, tượng Enino gây nên đợt hạn hán nghiêm trọng, nhiều vùng mà đặc biệt Nam trung Tây ngun, người dân khơng có đủ nước để sinh hoạt chưa dám nói đến nước nước để sản xuất, gia súc khơng có đủ nước để uống, hàng trăm hecta rừng bị thiêu rụi khơ hạn Sang năm 1999, đến lượt tượng Lalina hoành hành, gây nên trận đại hồng thủy dự dội miền trung mà SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đến nhiều người chưa quên khủng khiếp Là tượng tự nhiên có tính quy luật năm lần, chưa có Eninơ lại gây nên ảnh hưởng nghiêm trọng Đó điều mà nhìn thấy Việt Nam, ấm dần lên trái đất làm cho băng cực tan Theo dự báo chuyên gia đại học Oxford (Anh) vòng 100 năm nhiệt độ trái đất tăng lên từ đến 11 độ ( oC) so với Như hàng tỷ mét khối nước đổ vào đại dương tan băng nhấn chìm đảo nhỏ, quốc gia vốn có địa hình thấp Hà Lan phần lớn vùng duyên hải giới, nơi cư trú hàng trăm triệu người bị nhấn chìm Tệ hại nữa, tan chảy băng hình thành dịng hải lưu lạnh bất thường lòng đại dương, dòng hải lưu làm ảnh hưởng đến dòng hải lưu ấm Sự thay đổi khơng theo quy luật dịng hải lưu làm cho khí hậu trái đất thay đổi cách bất thường, cách nói khác thảm họa thiên tai 1.2 Sự cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay Từ năm 1849 - 1850, người biết chưng cất dầu mỏ để lấy dầu hỏa, Xăng thành phần chưng cất nhẹ dầu hỏa chưa sử dụng đến phải đem đổ nơi thật xa Lúc người tạo dầu hỏa với mục đích thắp sáng đun nấu đơn Nhưng với tiến khoa học kỹ thuật, từ việc sử dụng động nước cồng kềnh hiệu thấp, người tìm cách để sử dụng Xăng dầu Diesel cho động đốt trong, loại động nhỏ gọn có hiệu cao hẳn Cùng với khám phá khoa học vĩ đại khác, phát minh động đốt sử dụng Xăng dầu Diesel thúc đẩy xã hội loài người đạt bước phát triển vượt bậc, đem đến sống ấm no, hạnh phúc văn minh cho hàng tỷ người giới Những hiệu giá trị dầu mỏ động đốt mang lại thật khơng phủ nhận Nguồn lượng chúng mang lại chiếm ưu hoàn toàn Do vậy, mà hầu hết quốc gia giới muốn chiếm ưu chủ động nguồn dầu mỏ Cuộc khủng hoảng lượng vào thập kỷ 70 kỷ 20 lần khẳng định tầm quan trọng chiến lược dầu mỏ quốc gia cho toàn giới SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Nhưng theo dự đốn nhà khoa học với tốc độ khai thác nay, trữ lượng dầu mỏ lại trái đất đủ cho người khai thác vịng khơng q 40 năm Bên cạnh hậu mà sử dụng dầu mỏ động đốt đem lại từ chất thải khí làm nhiễm khơng khí, làm thủng tầng ơzơn, gây hiệu ứng nhà kính Trong chất độc hại CO, NO x, HC…do loại động thải ra, nguyên nhân gây nhiễm bầu khơng khí, ảnh hưởng đến sức khỏe người Do đó, người phải đứng trước thách thức lớn phải có nguồn nhiên liệu thay Một xu hướng nay, nghiên cứu thay sử dụng nhiên liệu truyền thống: Xăng, dầu Diesel,… loại nhiên liệu “sạch”, nhiên liệu tái sinh cho loại động lượng mặt trời, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hóa lỏng, lượng điện, khí sinh vật Biogas, lượng thủy điện…Việc chuyển dần sang sử dụng loại nhiên liệu không truyền thống trở thành chiến lược sách lượng nhiều quốc gia phát triển 1.3 Mục đích ý nghĩa đề tài 1.3.1 Mục đích đề tài Nghiên cứu chế tạo xe ba bánh chạy biogas phục vụ vận chuyển hàng hóa nông thôn Việt Nam Nghiên cứu cải tạo chế hịa khí ngun thủy xe gắn máy dùng Xăng sang dùng lưỡng nhiên liệu Xăng – Biogas 1.3.2 Ý nghĩa đề tài Sử dụng Biogas để làm nhiên liệu cho động đốt nói chung phương tiện giao thơng vận tải nói riêng làm giảm mức độ phát thải khí CO 2, NOx, HC, CO … góp phần thực cơng ước quốc tế môi trường mà Việt Nam cam kết tham gia Tìm giải pháp cho vấn đề sử dụng nguồn nhiên liệu Biogas mà lãng phí SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí TỔNG QUAN VỀ BIOGAS 2.1 Vấn đề lượng Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển vũ bão ngày nhu cầu lượng cần thiết, nguồn lượng dự trữ than đá, dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên thủy điện có hạn khiến cho nhân loại có nguy đứng trước việc thiếu lượng Việc tìm kiếm khai thác nguồn lượng lượng hạt nhân, lượng địa nhiệt, lượng gió, lượng mặt trời … hướng quan trọng kế hoạch phát triển lượng Dân số giới ngày tăng khiến cho nhu cầu tiêu thụ lượng phục vụ sinh hoạt tăng lên Do đó, việc nghiên cứu sử dụng nguồn khí sinh học (Biogas) triển khai đạt số thành tựu đáng kể nhiều nước nước phát triển Châu Á 2.2 Tình hình phát triển Biogas 2.1 Trên giới Hiện quy mơ tồn cầu, Biogas nguồn lượng lớn Tổng sản lượng ứng dụng chiếm 9% đến 10 % tổng lượng giới Theo tính toán, tận dụng xử lý hết nguồn phế thải tồn cầu hàng năm người ta tạo 200 tỷ m3 khí sinh học, tương đương 150 đến 200 triệu nhiên liệu kèm theo khoảng 20 triệu phân bón hữu chất lượng cao Có thể nói rằng, Ấn Độ Trung Quốc hai quốc gia có phát triển nhanh chóng cơng nghệ xây dựng bể lên men mêtan - Ấn Độ Cơng nghệ khí sinh học bắt đầu Ấn Độ năm 1897 Ban đầu, trạm Biogas có quy mơ hộ gia đình Hàng năm có khoảng 200.000 hộ gia đình Ấn Độ chuyển từ sử dụng lượng củi đốt sang sử dụng Biogas Năm 1985, Ấn Độ có khoảng triệu bể với chi phí xây dựng khoảng 55 triệu la Tính tới năm 1999 có tới 2,9 triệu cơng trình hầm khí sinh học gia đình 2700 cơng trình hầm khí tập thể xử lý phân người xây dựng Ước tính số cơng trình hàng năm tiết kiệm triệu củi 0,7 triệu Urê Tháng năm 2000, Ấn Độ có triệu cơng trình hầm khí sinh học - Trung Quốc SVTH: Chu Văn Nhiều - Lớp 05C4B Nguyễn Trung Thành - Lớp 08C4LT GVHD: GS-TSKH Bùi Văn Ga Trang: 10