B GIÁO DỘ ỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ N I Ọ Ộ NGUY N HỄ ỮU ĐỨC NGHIÊN C NG C ỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ẢNH HƯỞ ỦA XĂNG E5,E10,E20 ĐẾ Ộ ẦN B XÚC TÁC 3 THÀNH PH N LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC K THUỸ ẬT[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HỮU ĐỨC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA XĂNG E5,E10,E20 ĐẾN BỘ XÚC TÁC THÀNH PHẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2017 1708330006419818d5ba2-be39-49d5-8f13-0cff097ea6a3 1708330006419370df2e1-b251-4c71-9db4-611560355b81 17083300064194307309f-6398-4f0b-a755-d6563a2a6ccf BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HỮU ĐỨC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA XĂNG E5,E10,E20 ĐẾN BỘ XÚC TÁC THÀNH PHẦN Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN THẾ LƯƠNG Hà Nội – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác! Hà Nội, tháng 10 năm 2017 Tác giả Nguyễn Hữu Đức LỜI CẢM ƠN T Bách L Hà Nội, tháng 10 năm 2017 Tác giả Nguyễn Hữu Đức MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 12 1 Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng phát thải từ phƣơng tiện giao thông12 1 Tình hình nhing khí thi t t tr gii ti Vit Nam 12 1 Các bin pháp gim nhim khí thi t t 1 Tổng quan nhiên liệu xăng pha cồn 21 Gii thiu v nhiên lin 2 Tình hình sn xut s dn Tổng hợp nghiên cứu ảnh hƣởng việc sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn tới động xúc tác ba thành phần 26 Tng hp nghiên cu v dn Tng hp nghiên cu v ng ca vic s dng nhiên li pha cn ti hong ca b xúc tác ba thành phn 29 1.4 Kết luận chƣơng 36 CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ XÚC TÁC BA THÀNH PHẦN 37 Cấu tạo nguyên lý hoạt động xúc tác ba thành phần 37 1 Cu to b xúc tác ba thành phn 37 2 Nguyên lý hong ca b xúc tác 39 2 Cơ sở xử lý xúc tác ba thành phần 40 2 Lý thuyt v phn ng xúc tác din b xúc tác 40 2 Lý thuyt v m l rng khi xúc tác có cu trúc dng t ong 43 2 Lý thuyt s khuch tán lp washcoat 44 2 Lý thuyt tính tốn thành phn ơ-xy khí thi theo t s thành phn khí thi Lý thuyng khí thi vào b xú 2 Lý thuyt tính tốn t ca phn ng din b x lý xúc tác 48 2.3 Kết luận chƣơng 52 CHƢƠNG III PHƢƠNG PHÁP VÀ TRANG THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM 53 Đối tƣợng thử nghiệm 53 Nhiên liệu thử nghiệm 54 3 Phƣơng pháp thử nghiệm 55 Trang thiết bị thử nghiệm 57 H thng ly mu khí thi CVS 62 T phân tích khí thi CEBII 62 ng tiêu hao nhiên liu Thit b Thiết bị đo hệ số dƣ lƣợng khơng khí λ 65 Kết luận chƣơng 66 CHƢƠNG IV ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BỘ XÚC TÁC BA THÀNH PHẦN KHI SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN E5-E20 67 Đánh giá hiệu xúc tác theo đặc tính tốc độ đặc tính tải 67 1 Công sut sut tiêu hao nhiên liu 67 Hiu sut x lý khí thi ca b xúc tác ba thành phc tính t 69 Công sut sut tiêu hao nhiên lic tính ti ti 50km/h Đánh giá hiệu xúc tác sử dụng xăng pha cồn E5-E20 theo chu trình ECER40 77 4.3 Kết luận chƣơng 79 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 80 PHỤ LỤC KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 83 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT E0 nhiên li E5 A95 có pha 5% cn sinh hc ethanol E10 n sinh hc ethanol E20 n sinh hc ethanol ECU b u khin t c - h s ng khơng khí ge sut tiêu hao nhiên liu (g/kWh) Ne công su Gnl ng tiêu th nhiên liu thi gian CNG nhiên liu khí thiên nhiên nén LNG nhiên liu khí thiên nhiên hóa lng LPG khí du m hóa lng H2 nhiên liu khí hydro SEM scanning electron microscope TWC b x lý xúc tác ba thành phn (three ways catalytic converter) Pt Platinum Pd Palladium Rh Rhodium CD20 DANH MỤC CÁC BẢNG Bng 1 Nhng yêu cu ci tin thi l etan nhiên li etanol (The Royal Society, 2008) 27 Bng Kt qu sau th nghim bn vi mu washcoat khác 30 Bng u kin th nghim bn nhit phịng thí nghi Bng Kt qu th nghim v 8l, s dng nhiên liu Bng Pht t ti v trí khác Bng Thông s k thut xe Piaggio Liberty 150 53 Bng Thông s k thut b x lý xúc tác ba thành phn Emitec 54 Bng 3 So sánh tính cht ca nhiên lin Bng Thông s nghim 55 Bng Ch ti trng t nghim Bng Quy trình th nghim 56 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1 Ô nhing khí thi t t Hình B x lý xúc tác ba thành phn 16 Hình Sng ethanol th gii 23 Hình Sng ethanol mt s quc gia 25 Hình So sánh thông s i c ch hịa khí s dng nhiên liu E5 E10 vi nhiên liu RON92 28 Hình Khí thi h xe chy 100% c Hình Hiu qu chuyn hóa axetan- a b y 100% cn 31 Hình SEM ca b xúc tác s dng nhiên li 32 Hình SEM ca b xúc tác s dng nhiên liu E10 33 Hình 10 SEM ca b mt b xúc tác mi 34 Hình 11 Kt qu phân tích bi TG-DTA 35 Hình Cu to ca b xúc tác ba thành phn 37 Hình 2 Cu trúc lõi dng gm nguyên khi 38 Hình Nguyên lý hong ca b xúc tác 39 Hình c c phn ng xúc tác Hình Cu trúc ca khi monolith dng t ong 43 Hình B xúc tác vi l c ph lp washcoat 45 Hình Mu xe thc nghim Piaggio Liberty 150 53 Hình Mu B xúc tác th nghim 53 Hình 3 b trí 56 Hình Hình Cu to ca cm bin t 60 Hình Tín hiu ca cm bin t Hình c Hình C s nh lc kéo 62 Hình T phân tích khí thi CEB II 63 Hình 10 Cân siêu xác ViBRA 64 Hình 11 Cm bin nhi 64 Hình 12 Thit b hin th nhi 65 Hình 13 Cm bin 65 Hình 14 Phn mn th Hình Cơng sut sut tiêu hao nhiên liu ti 25% tay ga vi nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 67 Hình Công sut sut tiêu hao nhiên liu ti 50% tay ga vi nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 68 Hình Cơng sut sut tiêu hao nhiên liu ti 75% tay ga vi nhiên liu RON 95 (E0), E5, E10 E20 68 Hình 4 Cơng sut sut tiêu hao nhiên liu ti 100% tay ga vi nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 69 Hình Hiu sut x lý CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 25% tay ga s dng nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 70 Hình 6: Hiu sut x lý CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 50% tay ga s dng nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 70 Hình 7: Hiu sut x lý CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 75% tay ga s dng nhiên liu RON 95 (E0), E5, E10 E20 71 Hình 8: Hiu sut x lý CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 100% tay ga s dng nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 72 Hình 9: So sánh hiu sut x lý trung bình CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 25%, 50%, 75% 100% tay ga s dng nhiên liu E5, E10 E20 so vi E0 73 Hình 74 Hình ng cng i 25% tay ga, t 30 km/h liu E0, E10 E20 74 Hình 12: Hiu sut x lý CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 50 km/h s dng nhiên liu RON95 (E0), E5, E10 E20 75 Hình 13 So sánh hiu sut x lý trung bình CO, HC NOx ca b xúc tác ba thành phn ti 50 km/h s dng nhiên liu E5, E10 E20 so vi E0 76