Khảo sát tình hình phát thải ủa xe máy ở thành phố hà nội

Từ các số liệu có đợc các nhà quản lý sẽ xây dựng thành cơ sở dữ liệu, qua đó đánh giá đợc tình trạng máy móc và hiệu quả của việc bảo dỡng định kỳ đối với nồng độ các chất độc hại có

Trần đăng quốc Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học động đốt 2005 - 2007 Hà Nội 2007 Ngành: Động đốt Khảo sát tình hình phát thải xe máy thành phố hà nội Trần đăng quốc Hà nội 2007 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131438671000000 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực cha đợc công bố đề tài khác Tác giả Trần Đăng Quốc Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội Mục lục Trang Trang Lời cam đoan Mục lục Mở đầu ch¬ng I tổng quan 1.1 Vấn đề ô nhiễm môi trờng địa bàn Hà Nội 10 1.2 Sự cần thiết phải kiểm soát khí thải xe máy Hà Nội 12 1.3 Mục đích, đối tợng nội dung nghiên cứu 15 1.4 Các thành phần độc hại khí xả động 16 chơng II - ảnh hởng chất khí thải độc hại đến sức khỏe ngời môi trờng 2.1 Các thành phần độc hại khí xả động đốt ảnh hởng đến sức khoẻ cña ngêi 19 2.1.1 Mônôxít cácbon (CO) 20 2.1.2 Tæng lợng Hyđrôcácbon (THC) 20 2.1.3 Ôxítnitơ (NOX ) 21 R R 2.1.4 Anđêhít (C-H-O) 22 2.1.5 Chất thải dạng hạt (P-M) 22 2.1.6 Hỵp chÊt chøa lu huúnh (SOx ) 22 R R 2.1.7 Cácbonđiôxít (CO2 ) 23 R R 2.2 ảnh hởng chất khí thải độc hại đến khí hậu môi trờng 23 2.2.1 Các chất ô nhiễm làm thay đổi nhiệt độ khí 23 2.2.2 Các chất ô nhiễm làm ảnh hởng đến hệ sinh thái môi trờng 24 Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội chơng iii - ảnh hởng thông số vận hành kết cấu đến thành phần chất khí xả động xe máy 3.1 Các nhân tố ảnh hởng đến hình thµnh NOx 25 R R 3.1.1 ảnh hởng hệ số d lợng không khí λ 25 3.1.2 ¶nh hëng cđa hƯ sè khÝ sãt (γr ) 26 R R 3.1.3 ¶nh hëng góc đánh lửa sớm (s ) 26 R R 3.2 Các nhân tố ảnh hởng đến hình thành CO 27 3.2.1 ảnh hởng góc đánh lửa sím ϕs 27 R R 3.2.2 ảnh hởng nhiên liệu chế độ vận hành 27 3.2.3 ảnh hởng thành phần hỗn hợp 28 3.3 Các nhân tố ảnh hởng đến hình thành Hyđrôcácbon (H-C) 28 3.3.1 ảnh hởng không gian chết 28 3.3.2 ảnh hởng dầu bôi trơn 28 3.3.3 ảnh hởng chất lợng trình cháy 29 3.3.4 ¶nh hëng cđa trình ôxi hoá kỳ giÃn nở thải 29 3.3.5 ảnh hởng ngời điều khiển 29 ch¬ng iv - Các biện pháp cắt giảm độc hại khí xả 4.1 Biện pháp liên quan kết cấu 30 4.1.1 §iỊu khiển xác hệ số d lợng không khí 30 4.1.2 Điều chỉnh góc đánh lửa sớm phù hợp với chế độ vận hành 30 4.1.3 Sử dụng biện pháp liên quan ®Õn ®¸nh lưa 30 4.1.4 BiƯn pháp luân hồi khí xả để giảm NOx 31 R R 4.2 BiƯn ph¸p xư lý khÝ th¶i 32 Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội 4.2.1 Đa không khí vào đờng thải 32 4.2.2 Lắp xử lý khí thải 33 4.3 Sư dơng nhiªn liƯu thay thÕ 38 4.3.1 Nhiªn liƯu khÝ tù nhiªn(Nature Gas Vehicle-NGV) 38 4.3.2 Nhiên liệu khí hoá lỏng (Liquefied petroleum gas LPG) 39 4.3.3 Nhiªn liƯu thay thÕ Mªtanol 39 4.3.4 Nhiªn liƯu thay thÕ £tanol 39 Chơng V - Các tiêu chuẩn kiểm soát khí thải xe hai bánh nớc giới việt nam 5.1 Kiểm soát khí thải nớc giới 40 5.1.1 Các tiêu chuẩn kiểm soát khí thải xe hai bánh châu Âu 40 5.1.2 Các tiêu chuẩn kiểm soát khí thải xe hai bánh Mỹ 42 5.1.3 Các tiêu chuẩn kiểm soát khí thải xe máy số quốc gia châu 43 5.2 Kiểm soát khí thải phơng tiện giới ®êng bé ë ViƯt Nam 49 5.2.1 KiĨm so¸t khí thải phơng tiện giới đờng nớc 49 5.2.2 Các văn liên quan đến công tác kiểm soát khí thải phơng tiện giíi ®êng bé ë níc ta 52 5.3 Giíi thiƯu hai chu trình thử xe máy châu Âu ECE R40 ECE R47 54 5.3.1 Chu trình thử xe máy ECE R40 54 5.3.2 Chu tr×nh thư ECE R47 62 ch¬ng VI - trang thiết bị phục vụ thử nghiệm 6.1 Thiết bị đo khối lợng phát thải theo chu trình ECE-R40 70 6.1.1 Băng thử Chassis Dynometer 20 70 6.1.2 Màn hình hỗ trợ ngời lái (Drivers Aid) 71 6.1.3 Qu¹t giã 72 Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Néi 6.1.4 HƯ thèng lÊy mÉu víi thĨ tÝch kh«ng ®ỉi CVS 72 6.1.5 HƯ thèng ph©n tÝch khÝ CEB II 90 6.1.6 Hệ thống máy tính điều khiÓn 110 6.2 Thiết bị đo lợng phát thải tĩnh 111 6.2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc 111 6.2.2 Sơ đồ nguyên lý xác định thành phần CO, CO2 , HC phân tích R R hång ngo¹i 112 6.2.3 Sơ đồ nguyên lý xác định thành phần O2 NOx khí xả cảm R R R R biến dòng điện 114 chơng VII - tiến hành xác định lợng phát thải độc hại khí xả xe máy 7.1 Xác định nồng độ phát thải tĩnh số xe máy địa bàn Hà Nội 117 7.1.1 Các bớc tiÕn hµnh 117 7.1.2 Kết khảo sát chất lợng khí thải 209 xe máy hai bánh địa bµn Hµ Néi 118 7.2 Xác định khối lợng phát thải vài xe máy địa bàn Hà Nội 124 7.2.1 Các bớc chuẩn bị thử nghiÖm 124 7.2.2 TiÕn hµnh thư nghiƯm 126 7.2.3 Kết thúc trình thử kết 126 Kết luận kiến nghị Tµi liƯu tham kh¶o phô lôc Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội mở đầu Trong năm gần với tăng trởng mạnh kinh tế, khu công nghiệp đô thị phát triển ngày nhiều, nhu cầu lại ngời dân ngày tăng nên số lợng phơng tiện tham gia giao thông ngày lớn, tập trung chủ yếu thành phố lớn nh Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Tuy số lợng phơng tiện tham gia giao thông tăng lên nhanh chóng vài năm trở lại nhng chất lợng đờng xá không phát triển kịp tơng xứng, bên cạnh phải kể đến số lợng xe cũ tham gia giao thông đờng Theo thống kê Ngân hàng Phát triển Châu (ADB), châu nơi có số lợng xe hai bánh tập trung nhiều giới chiếm khoảng 50 đến 90% tổng số phơng tiện giao thông đờng Theo thống kê cha đầy đủ nớc ta số lợng xe máy hai bánh chiếm 90% tổng số loại phơng tiện giao thông nớc, lợng khí thải động xe máy thải môi trờng khối lợng lớn nguồn gây ô nhiễm môi trờng nghiêm trọng nhất, đặc biệt nút giao thông quan trọng vào cao điểm Tại Thủ Đô Hà Nội, có 580 nút giao thông, tốc độ gia tăng phơng tiện giao thông năm qua lớn Trung bình lợng ô tô hàng năm tăng 10%, xe máy tăng xấp xỉ 15% Mật độ phơng tiện giao thông lớn nên tốc độ lu thông đờng phố thấp Hà Nội có khoảng 40 điểm thờng xuyên bị ùn tắc giao thông, tắc nghẽn giao thông mức độ ô nhiễm xăng dầu tăng lên từ đến lần so với bình thờng Ước tính ô nhiễm không khí gây thiệt hại cho thủ đô khoảng 23 triệu USD năm tơng đơng với tỷ VNĐ ngày, đặc biệt ô nhiễm bụi Con số đợc Trung tâm Kỹ thuật môi trờng đô thị khu công nghiệp (CEETIA) đa hội thảo Quản lý chất lợng không khí Hà Nội diễn Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội hôm 26/7/2005 Tại hội thảo CEETIA cho biết môi trờng không khí Hà Nội bị ô nhiễm cục nặng nề, chủ yếu nút giao thông trọng điểm trục đờng giao thông khu công nghiệp Kết quan trắc CEETIA vòng năm qua địa bàn cho thấy nồng độ chất ô nhiễm không khí ngày gia tăng Cụ thể, nồng độ khí SO2 , O R R R R trung bình năm tăng từ 10 đến 17%, nồng độ bụi PM tăng từ đến 20%, riêng nồng độ khí NO2 bình quân tăng từ 40 đến 60% năm Đặc biệt, không khí bị R R ô nhiễm bụi nặng nề, nồng độ bụi PM địa bàn Hà Nội đo đợc đà vợt so với tiêu chuẩn cho phép Mỹ từ 2,72 đến 4,8 lần Trớc vấn đề cấp bách Thủ Tớng Chính phủ đà định số 249/2005/QĐ-TTg Theo Quyết định kể từ ngày 01/07/2006 nớc ta thức áp dụng tiêu chuẩn hạn chế độc hại khí thải phơng tiện tham gia giao thông Tiêu chuẩn tơng ứng với tiêu chuẩn EURO II Châu Âu Xuất phát từ lý trên, việc Khảo sát tình hình phát thải xe máy thành phố Hà Nội cần thiết khoa học nhằm tìm hiểu thực trạng khí thải xe máy Hà Nội đa đề suất, kiến nghị, biện pháp để kiểm soát giảm thiểu khí thải xe máy địa bàn Hà Nội Trên sở đánh giá thực trạng phát thải khí thải từ xe máy hai bánh địa bàn Hà Nội nhằm mục đích cho ngời dân địa bàn Hà Nội đợc hít thở không khí lành hơn, đồng thời tạo thói quen cho ngời dân sử dụng phơng tiện giao thông công cộng chấp hành tốt quy định quy phạm môi trờng Ngoài ý nghĩa thực tiễn nh đem lại lợi ích cho ngời dân đề tài phần giúp ích cho nhà hoạch định sách đa sách phù hợp lâu dài, thông qua nhà sản xuất phải đẩy mạnh áp dụng ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất xe hai bánh hơn, nhà khoa học phải tìm công nghệ đại việc sản xuất Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội chế tạo nh tìm khai thác nguồn nguyên liệu thay cho nhiên liệu dầu mỏ ®ang sư dơng cho ®éng c¬ ®èt nh hiƯn đồng thời đa nhiên liệu vào sử dụng cho xe hai bánh nớc ta tơng lai Em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Phạm Minh Tuấn, ngời nhiệt tình hớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để luận văn em đợc sớm hoàn thành Em xin cảm ơn TS Lê Anh Tuấn toàn thể thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Bộ môn Động đốt - Viện Cơ khí Động lực - Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội đà đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp em hoàn thành Luận văn Học viên thực hiện: KS Trần Đăng Quốc Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội 10 Trung tâm Sau Đại học Trờng ĐHBK Hà Nội Chơng I tổng quan 1.1 Vấn đề ô nhiễm môi trờng địa bàn Hà Nội Hà Nội có diện tích tự nhiên 918,1km2 có 1.427km đờng giao thông, P P khoảng cách từ phía Bắc xuống phía Nam 50km, chiều dài từ phía Đông sang phía Tây 30km, dân số triệu ngời Tốc độ phát triển hệ thống giao thông vận tải Hà Nội cao, số lợng phơng tiện nh chủng loại phơng tiện ngày đa dạng phong phú bảng 1.1 Bảng 1.1 Số lợng xe giới địa bàn Hà Nội Nguồn: Chơng trình không khí Thuỵ Sỹ Việt Nam giai đoạn I Đơn vị: Loại xe Xe máy Ôtô Xe buýt Xe tải 2003 2004 2005 1.197.166 1.302.014 1.371.792 126.478 134.952 144.000 680 726 770 20.835 22.231 23.720 Trong sử dụng giao thông xe máy chiếm khoảng 91% tổng số phơng tiện giao thông địa bàn Nh ta khẳng định ô nhiễm môi trờng không khí Hà Nội chủ yếu khí thải xe máy thải ra, số lợng xe máy đăng ký địa bàn Hà Nội từ năm 1990 đến tháng 03 năm 2006 đà tăng lên nhanh (bảng 1.2) Học viên: Trần Đăng Quốc Cao học 2005 Bộ môn Động đốt Khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà Nội