B GIÁO D C V O TRƢỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ NỌ ỘI ĐÀO TẤ ẮT TH M NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ PHÁT THẢI CỦA Ô TÔ XĂNG KHI CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LINH HOẠT LUẬN VĂN THẠC S[.]
Trang 1SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LINH HOẠT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Trang 2SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU LINH HOẠT
Chuyên ngành: K thu ỹ ật cơ khí độ ng l c ự
Trang 3i
M Ụ C LỤ C
MC LC i
L i ii L CI iv
DANH MC CÁC KÝ HIT T T v
DANH MC HÌNH V vii
DANH MC BNG BI U x
M Ở ĐẦ U 1
1 Lý do ch tài: 2
2 Mu: 2
3 ng và ph m vi nghiên c u: 2
4 Phu: 2
5 Ý c và tính thc ti n c tài: 3
6 C u trúc lu 3
CHƯƠNG I: TỔ NG QUAN V Ề PHƯƠNG TIỆ N S D NG NHIÊN LI U Ử Ụ Ệ LINH HO T 4 Ạ 1.1.T ng quan v nhiên li u sinh h c 4
1.1.1.Gii thiu chung v nhiên li u sinh h c 4
m c a nhiên li u sinh h c 5
1.2 Nhiên li u c c 6
1.2.1.Nhiên li u c n ethanol 6
1.2.2.Nhiên lic 11
1.2.3 Tình hình s n xu t và s d ng ethanol 15
1.3.V s d c có t l c n ethanol l 19
1.3.1 Nghiên c u và ng d d ng nhiên li u linh ho t trên th gi i 19
1.3.2.Nghiên c u v s d c có t l c n s d ng nhiên li u linh hoVit Nam 25
CHƯƠNG II : QUY TRÌNH THIẾ T K CH T O B CHUY N Đ I Ô Ế Ế Ạ Ộ Ể Ổ TÔ PHUN XĂNG ĐIỆ N T SANG S D NG NHIÊN LI U LINH Ử Ử Ụ Ệ HO T Ạ 30
2.1 Phân tích h th n t nguyên b 1NZ FE 30
Trang 4ii
2.2 Nghiên c u xây d ng b thông s chu n 32
2.2.1 Nghiên c u mô ph ng 32
2.2.2 Nghiên c u th nghi m 42
2.2.3 Trang thit b th nghi m 44
2.2.4 Kt qu thc nghia s i các t l pha tr n khác nhau 45 m t 2.2.5 Kt qu thc nghing nhiên li u phun 46
2.3 Thit k ch t o b u khi n ECU ph 47
2.3.1 Thit k nguyên lý ECU ph 47
2.3.2 Ch t o m u khi n c a ECU ph 49
2.3.3 L p trình và n p b i u khi n lên ECU ph 49
CHƯƠNG III: NGHIÊN C U L Ứ ẮP ĐẶ T VÀ TH NGHI M B CHUY N Ử Ệ Ộ Ể ĐỔ I TRÊN Ô TÔ 52
3.1.Quy trình lt b chuyi lên xe ô tô 52
3.1.1.Gi i thi u chung v xe ô tô Toyota Vios 1.5 52
3.1.2 L t b chuyi lên xe ô tô 56
3.2 Th nghi thu t và phát th i khi l p b chuy i lên ô tô 59
3.2.1 Trang thi t b và ch nghi m 59 th 3.2.1.1 Trang thit b th nghi m 59
ng và ch nghi m 60 th 3.2.2 Kt qu th nghi m v i ô tô nguyên bn 61
3.2.3 Kt qu th nghi m v i ô tô l p b chuyi 64
K Ế T LUẬN CHUNG VÀ HƯỚ NG PHÁT TRI N 71 Ể TÀI LIU THAM KH O 72
Ph l ng l c h 76
Ph l c 2 T phân tích khí th i CEBII 77
Ph l c 3 Cân nhiên li u 733S 81
Ph l lý thuy 82
Trang 5iii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những kết quả trong luận văn là do bản thân thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Phạm Hữu Tuyến Ngoài tài liệu tham khảo đã liệt kê, các số liệu tính toán và thử nghiệm trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác
Hà Nội, ngày 31 tháng 10 năm 2017Giáo viên hướng d n ẫ H c viên ọ
Phạ m H u Tuyến ữ Đào Tất Thắm
Trang 6Tôi xin chân thành biy, cô B môn, Phòng thí nghi t trong, Ving l c - i h c Bách khoa Hà N và dành cho tôi nhu ki n h t s c thun l hoàn thành lu
Xin g i l i c n Ban giám hiu, Ban ch nhi ng l c và các th y cô trong B ng thc hành ô tô i hm k thut
u ki n thu n l tôi trong quá trình th c nghi m nghiên c u hc tp
C em h c viên cao h c khóa 2015 B chuyên ngành th c s k thung l c, b ng nghi p và nh ng viên,
tôi trong th i gian v a qua
Hà Nội, tháng 10 năm 2017
Tác gi ả
Đào Tất Th m ắ
Trang 7HDPE High Density Polyethylene (Nha
c bi t) -
Ch xe máy) -
ô tô con
và xe ti hng nh ) - ECE R40 Chu trình th châu Âu cho xe máy theo tiêu
Trang 8UN nh các hóa ch t nguy him. -
Trang 9vii
DANH MỤ C HÌNH V Ẽ
s n xu t ethanol t cenlulozo 8
Hình 1.2 Áp su i 37,80C 13
Hình 1.3 S s octan l ethanol 14
ng nhiên li u sinh h 16
Hình 1.5 ng c a t l ethanol t i h s s n p (b) 20
Hình 1.6 ng c a t l ethanol t i phát th i CO, HC và CO 2 21
Hình 1.7 ng c a t l ethanol t i phát th i NO x 22
Hình 1.8 Các thông s kinh t k thu t và phát th i c d ng nhiên li u E5 và E10 so v i nhiên li ng 26
Hình 2 h th u khi n t 1NZ FE 31
kh i ho t ng c a ECU nguyên b Toyota 1NZ FE 32
n m m AVL - Boost 34
h th ng và hình nh th nghi 35
Hình 2.5 Công su t, su t tiêu hao nhiên li 20% t i, ECU nguyên b n 38
Hình 2.6 Công su t, su t tiêu hao nhiên li u 60% t i, ECU nguyên b n 40
Hình 2 7 Công su t, su t tiêu hao nhiên li u 100% t i, ECU nguyên b n 41 Hình 2.8 H th u khi n và l p trình ECU c a hãng Woodward 44
a s m t d ng E30 45
a s m t d ng E50 45
Trang 10viii
a s m t d ng E85 45
a s m t d ng E100 45
c tính th i gian phun nhiên li u khi s d ng nhiên li u E30 46
c tính th i gian phun nhiên li u khi s d ng nhiên li u E50 46
c tính th i gian phun nhiên li u khi s d ng nhiên li u E85 46
c tính th i gian phun nhiên li u khi s d ng nhiên li u E100 46 quy trình xây d ng b thông s chu n ch 47
kh i h th ng nhiên li u chuy i 48
nguyên lý c a b u khi n ECU ph 48
m ch in 49
Hình 2.21 M u khi n c a ECU ph ô tô sau khi hoàn thi n 49
quy trình ch t o b u khi n ECU ph 50
h th u khi n t 54
kh i ho ng c a ECU chính 55
kh i c a h th u khi t b u khi n ph 55
Hình 3.4 C m bi c c l Vios 1.5 57
Hình 3.5 Lt b chuy i ECU ph lên xe ô tô 58
Hình 3.6 Phòng th 59
Hình 3.7 Th nghi 60
Hình 3.8 Lt b chuy i ECU ph lên xe ô tô 60
Hình 3.9 Công su t và su t tiêu hao nhiên li u ô tô Toyota Vios nguyên b n t i 100 ga, tay s 3 62
Trang 11 i thông s k thu t và phát th i c a ô tô Toyota Vios l p
b chuy i khi s d ng c so v i 100% ga 67
ng phát th i và tiêu hao nhiên li u c a ô tô Toyota Vios l p b chuy i th theo chu trình th tiêu chu n Euro 2 so v 67
Trang 12x
DANH M C B Ụ Ả NG BI U Ể
B ng 1.1 Tính ch t c a ethanol 9
B ng 1.2 so sánh tính ch t nhiên li n ethanol 10
B ng 1.3 Tính ch t c a m t s lo c 12
B ng 2.1 Thông s k thu ng 33
B ng nhiên li u cung c p cho chu trình g ct a s m s 35
B ng nhiên u c li m a s các ch
tính 36
B ng 2.4 Công su t, su t tiêu hao nhiên li i các lo i nhiên li u khác nhau v trí 20% t i 37
B ng 2.5 Công su t, su t tiêu hao nhiên li i các lo i nhiên li u khác nhau v trí 60% t i 39
B ng 2.6 Công su t, su t tiêu hao nhiên li i các lo i nhiên li u khác nhau v trí 100% t i 40
B ng 2.7 H s ng không khí các ch tính toán 41
B nghi 43
B ng 3.1 Thông s k thu t xe ô tô Toyota Vios 1.5 52
B ng 3.2 Công su t và su t tiêu hao nhiên li u ô tô Toyota Vios nguyên b n 100% ga, tay s 3 61
B ng 3.3 Công su t và su t tiêu hao nhiên li u ô tô Toyota Vios nguyên b n 100% ga, tay s 4 62
B ng 3.4 K t qu c c a ô tô t n 100 km/h 64
B ng 3.5 Công su t và su tiêu hao nhiên li u c a ô tô l p b chuy t i 100% ga, tay s 3 65
Trang 14h c, khí sinh h c, DME sinh h c ng d ng khá ph bi n làm nhiên li n giao thông Cc ch bi n ch y u t ngô, s n, mía, xenluloza, khi s d ng ph i tr n v theo m t t l nh nh t o h n h p g c Tùy theo t l c n
c có th là E5 (5% c th tích), E10 (10% c n E85 và E100 Các nghiên c u cho th y s d c có hi u qu làm gi các thành ph c h i trong khí thn g c th c vt nên phát thi CO2 c tái s d ng qua quá trình quang h p V i t l ethanol nh i 10%, các nghiên cchng minh có th s d không ci các thông s u ch nh và thông s k t c u Tuy nhiên v i t l ethanol l n c n có nhu chp nhm bthuu qu c a c Hi n nay Vi
c s d ng rng th trình s d nhiên v i l i th v các s n ph m nông nghi p d i dào, ti n xu t c n ethanol nhiên li u l n nên c n nghiên c nâng cao t l c sinh h c nh m cc
ng yêu c u này, các nhà khoa h c thu c Vi ng li
h c Bách khoa Hà N u và phát tri n b chuy n
n t sang s d c có t l c n ethanol l ng ti
n s d ng nhiên li u linh ho t có t l i t n 100%
Nghiên c ứu đánh giá tính năng kỹ thu t và phát th i c ậ ả ủ a
Trang 152
ô tô xăn g khi chuy ển đổ ử ụ i s d ng nhiên li u linh ho t ệ ạ c hi n nh
hi u qu c a vi c s c vi b d chuyi nói trên ô tô
2 M ục đích nghiên cứ u
- , k thu t và phát th i c chuyi sang s d c có t l e thanol ln
- ng làm vi c c a b chuy d ng nhiên liu linh hoc nghiên c u và phát tri n t i Phòng thí nghi t trong, Ving l i h c Bách khoa Hà N i
4 Phương pháp nghiên cứ u
u c tài ch y u th c nghi chassis
th ng l y m u th i CVS, h th ng phân tích khí th i CEB II và các thi t b ph tr thng th nghi m chuyên
d ng trong th nghi , k thut và phát th i c ti n h ng nh K t qu i ch ng gi a
Trang 16- c hi u qu c a b chuy i s d ng nhiên li u linh ho c nghiên c u thi t k ch i Vi t o t ng li hc Bách khoa Hà
Chương 1: T ng quan v n s d ng nhiên li u linh ho t
Chương 2: Quy trình thi t k ch t o b chuy n t sang
s d ng nhiên li u linh ho t
Chương 3: Nghiên c u l t và th nghi m b chuyi lên ô tô
Trang 174
CHƯƠNG I: TỔ NG QUAN V Ề PHƯƠNG TIỆ N S D NG Ử Ụ
NHIÊN LI U LINH Ệ HOẠ T 1.1 T ng quan v nhiên li u sinh h c ổ ề ệ ọ
1.1.1 Giới thiệu chung v nhiên li u sinh h c ề ệ ọ
Nhiên li u sinh h c NLSH ( Biofuels) là lo i nhiên li u c hình thành t các
h p ch t có ngu n g c ng th c v t (sinh h c u ch xu t t cht béo c ng th c v t (m ng v t, d u d a, ), c c (lúa m, ngô, u
), ch t th i trong nông nghi p ( , phân, ), s n ph m th i trong công nghi p ( , s n ph m g thi ), NLSH dùng cho giao thông v n t i g m các loi (methanol, ethanol, butanol), các lo i diezel sinh h c, khí sinh h c biogas [1]
- Tính ch t thân thi n v i ng khí gây hi u
ng nhà kính (m t hi u ng v t lý khi t nóng lên) và ít gây ô nhi m môi
ng i nhiên li u truy n th ng
- Ngun nhiên li u tái sinh: các nhiên li u này l y t ho ng s n xu t nông nghi p và có th tái sinh Chúng giúp gi m s l thuc vào ngu n tài nguyên nhiên liu không tái sinh truy n th ng
Tuy nhiên hi n nay v n s d i s ng còn nhi u h n ch do
c giá thành s n xu t xu ng th i nhiên li u truy n th ng
n nhiên li u truy n th ng c n ki t, NLSH có kh ngu n thay th [1]
NLSH có th c tm chia thành các nhóm sau:
* Nhiên li u sinh hệ ọc rắn
M t s i nhiên li u sinh h c r lo n s d ng hàng ngày trong công vi c n i m là g , than và các lo i phân thú khô Tuy nhiên do yêu c u c a nhiên li u s d ng t trong ph i là nhiên liu có nhi t tr a ph i t o ra r t ít mu u sinh
hc rn không thích h p s d t trong [1]
Trang 18ng tái t o Nhìn n hóa h c diezel sinh h thì c là methyl este a c
nh ng axít béo [1]
* Khí sinh h c (Biogas) ọ
Biogas hay khí sinh h c là h n hp khí methane (CH4) và m t s khí khác phát sinh t s phân hu các v t ch t h ng y m khí Thành ph n chính c a Biogas là CH 4 (50-60%) và CO2 (>30%) còn l i là các ch
c N2, O2, H2c thu ng y m khí, xúc tác nh nhi t 20- s d ng biogas làm nhiên li s d ng biogas làm nhiên li u thì ph i x lý biogas
c khi s d ng t o nên h n h p n v i không khí Khí H 2S có th tin ph m c a nó là SO x t khí rc có
ng nh n nhi ng n l a, gi i h n cháy, nhi t tr p và t l không khí/nhiên li u c a biogas Do th
c nghiên c u t i nhi u qu c gia trên th gi c s d ng nhi u trong các
Trang 196
Ưu điểm:
- Thân thi n v i ng: chúng có ngu n g c t th c v t, mà th c v t trong
ng (quang h p) l i s d hi u ng nhà kính - m t hi u ng v t lý khi n Trá t góp pht nóng lên
- Ngun nhiên li u tái sinh: các nhiên li u này l y t ho ng s n xu t nông nghi p và có th tái sinh Chúng giúp gi m s l thuc vào ngu n tài nguyên nhiên liu không tái sinh truy n th ng
Nhược đi m : ể
- Phát tri n NLSH có ngu n g c t các ngu n tinh b t ho c các cây th c ph m
c cho là không b n v ng n u phát tri n không h p lý thì s ng t i an
c
- Kh n xu t v i quy mô l n cung c p không n
nh vì ph thu c vào th i ti t và nông nghi p
- Công ngh s n xu t nhiên li u sinh h c tiên ti n (ch t o nhiên li u sinh h c t
, g n có v y vi c ng
d ng và s d ng nhiên li u sinh h i s ph bi n r ng
- NLSH khó c t gi và b o qu i các lo i nhiên li u truy n th ng (d
b bi n tính phân h y theo th i gian)
1.2 Nhiên li ệ u cồ n ethanol và xăng sinh h ọ c
1.2.1 Nhiên liệu cồn ethanol
Trang 20H2C = CH2 + H2O => CH3CH2OH + m 6
Trang 218
trong Hình 1.1 , 5] [2
Hình 1.1 Sơ đồ ả s n xu t ethanol t cenlulozo [2] ấ ừ
Nguyên li u Làm s chNghin
N u
ng hóa Lên men Gim chín
s n
Trang 22Ethanol là ch t l u, v cay, nh ch c (khng riêng 0,7936 g/ml 15 oC), sôi 78,39 oC, hóa r n - 114,15 oC, tan vô
Cht lng trong sut d cháy 0,789
1,2 cP 20oC Tan hoàn toàn 78,4oC
158,8 K
514 K P = 63 bar 7,0 (trung tính) 65,21 J/mol.K Bun nôn, gây m a, gây tr m c m, ng ng
ng h p n ng Nghi
425oC 3,5 ÷ 15%
Trang 2310
So sánh tính ch t c a c ng (b ng 1.2) cho th y s khác nhau gia hai loi nhiên li u này [5]
B ng 1.2 so sánh tính chả ất nhiên liệu xăng và cồn ethanol
- Vì c n ethanol là h p ch t hydrocacbon có cha nhing không khí
c t cháy hoàn toàn 1kg c n ethanol là 9 u so vi
- Nhit a c n ethanol cao dn hi u ng làm l nh môi ch t n p
d ng c n n y h n h a
t c u c n ethanol có th l
Trang 24 d ng c n ethanol nguyên ch t ho c nhiên li u h n
h p có thành ph n c n ethanol cao trong vi c kh ng xe nhi p và trong th
vic hòa trn gi a nhiên li u v i không khí
- Hing azeotrope ( ng khí) c a c n ethanol v i các hydrocacbon nh trong
hao h
- Khó tách c n ethanol ra kh c do hing sôi c a c n ethanol v i
c trong nhiên li u c n ethanol l t o ra s phân
Trang 2512
y tr n b ng khí nén (s c khí) ho c b ng ti tun hoàn ch t l ng Tùy thu c vào t ng quy mô s n xu l a ch n
B ng 1.3 Tính chả ất của một số loại xăng sinh học [1]
sinh hc
T l % ethanol theo th tích
1.2.2.2 Ảnh hưởng của tính chất xăng sinh học đến động cơ xăng
a) Độ bay hơi của xăng sinh học
n nhi ng 465,4 kJ/kg; ethanol là 839,67 k
a h n h n t i s gi m nhivào kho ng 4,4 0C cùng mu ki n, do nhi t a ethanol l
Trang 2613
t c l
u này d n t i s u qu v nhiên li u c a ethanol so v
b) Ảnh hưởng của ethanol lên độ bay hơi của nhiên li u ệ
a nhiên li u th hi n qua áp su RVP c a ethanol thu
Hình 1.2 Áp suất hơi bão hòa tại 37,80C Tuy nhiên, RVP cc không tuân theo quan h tuy n tính v i t
l ethanol trong nhiên li ng ethanol th gây ra s RVP Áp sun giá tr c ng ethanol trong nhiên liu kho ng 10% th tích và b u gi m khi ti p t ng ethanol (Hình 1.2y h n h p nhiên li ng ethanol l có s
nh RVP Theo các nghiên cn thân th p s
c) Tr s oị ố ctan
Khi t s nén trong m u sulên và hi u qu c l s nén cao có th d n kích n Ethanol có tr s s octan ctr a
ng sau khi ph i tr n v i nhau
Trang 2714
Hình 1.3 S ự tăng trị ố octan khi tăng tỉ ệ s l ethanol Hiu qu c a vi c tr t giá tr cao nh i v i ch ng lo p
th p y ph i tr n ethanol v ng có th lo i b vi c s d ng các ph gia ch ng kích n truy n th ng gây ô nhi c pha 10
- s n giá tr cho phép có th
c s d ng s s d ng cho nhiên lin th ng [19]
d) Hi u ng làm giệ ứ ảm tỷ ệ l không khí/nhiên li u (t l A/F)ệ ỷ ệ
n h p c a các hydrocacbon ch cha H và C, ethanol ch a H, C
và O T l A/F cn thi t cháy hoàn toàn nhiên li t o thành CO2c
g i là t l h n h ng (stoichiometric ratio) V l này vào kho ng 14,7:1 (theo kh ng) Vc, không khí c n thi t cháy hoàn toàn nhiên li u c t
s c thay th L y ví d , m t nhiên li u ch a 10% ethanol ch yêu
c u A/F t n 14,1:1
e) Phân tách pha do s ự có mặt của nước
S phân tách pha x y ra kh c có t trng lng xui khi phân tách Do nhiên ling
c l y g c trong nhiên li u s ng t
thung quá tt Các long ch có th h p th m ng nh c khi s phân
Trang 281.2.2.3 Ảnh hưởng của xăng sinh học đến môi trường
d ng ethanol gi m phát th i khí nhà kính, gic khí CO2 và
c hi CO2 lc cây h p th l tái t o ethanol,
2 trong khí quyn Do ethanol có ch a t i 34,7% khinh ha m t t l ôxy nh nh giúp ci thi n l n các phát thc h i trong khí th
1.2.3.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol trên thế giới
Trong nha qua, ngành s n xu t ch bi n nhiên li u sinh h c trên th gi c phát tri n m nh m d ng l c chính là phát tring tái tc tình tr ng giá d tr nông nghi p qua
vi s n ph m và b o v ng T ch ng Qu c t IEA kêu g i t ng NLSH nh m góp
ph n gi m 2 0C nhi t [7, 8]
Trong các lo i NLSH ethanol phát tri n m nh nh t Xét v giá tr kinh t , ngành s n xu u vi
Trang 2916
tr USD cho kinh t th gi i
V t phát tri n, các th ng kê khác nhau cho th y, s n
c này có di n tích canh tác tr ng mía cho s n xu n g n
8 tri u ha 450 ng Brazil h u h u s n xu t ethanol Ngành công nghi p ethanol Brazil nh c ngu n tài chính kh ng l và nh ng chính sách công phù hn cho s n ph c c c nh tranh
l n nh t th gi ng th 2 trên th gi i v s n xu t ethanol (t mía
ng) v i s ng g n 25 t
Bên cc tiên phong trong vi c s d ng NLSH trên th
gi c bi t trong vi c nghiên c u phát tri n các lo n v n t i s
d ng ethanol nguyên ch t Nh ng chi c xe ch y ethanol nguyên ch c Brazil gi i thi u t nh a th k c và s d ng r ng rãi trong
nh i Brazil hi n nay có t n v n t i s
d ng NLSH các lo i trong t ng s xe m i bán ra góp ph n nâng s ng xe s
d ng NLSH t ng s g n 30 tri u xe t i nh hành
Trang 3017
*) Trong khối EU
EU chi m v trí th ba th gi i v s ng ethanol S n xu t ethanol t i EU ch y u s d c và c c ng ng tái t o (RFD) c u dùng cho giao thông
v n t i ph c pha 10% nhiên li u tái t o Ba qu c, Anh chim kho ng m t n a s ng ethanol toàn EU Tiêu th nhiên li u sinh h c c a EU
n xup b ng ngu n nh p kh u, ch y u t Brazil Tiêu th ng 23% mc áp d ng
n th ng, lo i ti
c áp d ng ngày càng r ng rãi
*) M ỹ
M là qu c gia s n xu t và tiêu th nhiên li u sinh h c l n nh t th i S n gi
ng s n xu t ra chi m kho ng 43% trên toàn th gi i T i M , C c b o v môi
d ng NLSH
T i M , ethanol s n xu t ch y u t o lu t v c l
tr c s n xut ethanol l n nh t th gi o luu tái t o c a
Trang 31ng) lên 9 tri ng tiêu th
ng) M c tiêu chính c m ging d u m nh p
kh u
1.2.3.2 Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol ở Việt Nam
S n xu t ethanol theo công nghi p u t i Pháp thi t k và xây d c Cách m ng Tháng Tám c ta có các nhà máy ancol Hà Ni, Hnh, Bình Tây, Ch Quán và Cái R ng hanol t r ng là Vi t Trì - Phú Th và Sông Lam - Ngh t m i nhà máy là 1 tri u lít Trong
nhng M c c, các tng thêm hàng lot các nhà máy ancol c 1 tri c Ng n - Hà B c, H ng Nhân - Thái Bình Ngoài ra h u h t các tng ethanol c nh
h c Dung Qu t; Nhà máy s n xu t ethanol nhiên li c) s n xu t NLSH
ng v i t ng công su t thi t k kho ng 535 tri pha kho ng trên 1054 tri c trên 526 tri
S n ph m c c tiêu th c kho phi
Trang 3219
tr th ng phân ph i c a t u khí và c a công ty Sài Gòn Petro Ph n còn l i khong 80% sng s n xu c xut khu cho các
t B n, Hàn Qu c, Philippins d ng 95,5 và 96% ethanol
Hi n c c có m t s d ng nhà máy (nhà máy s n xu t ethanol sinh h c Phú Th ; Nhà máy c n sinh h c Vi - t Nh t) s n xu t ethanol nhiên lin hoàn t t chu n b n hành v i công su t thi t k t kho ng 220 tri
1.3 V ấ n đ ử ụng xăng sinh họ ề s d c có t l c n ethanol l ỷ ệ ồ ớn trên độ g cơ n
n nay t nh c phát trin nhnhi u công trình nghiên c u v s d i ích và ti i các d ng nhiên li u thay th khác Các nghiên c ng chính bao gm:
ng c n th ng
+ Chuyi t d ng sang s d c.+ Thi t k ch t i chuyên dn s d ng nhiên li u linh hot (FFV)
1.3.1 Nghiên c u và ng dứ ứ ụng động cơ sử ụ d ng nhiên li u linh ho t trên th gi i ệ ạ ế ớ
- Đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học trên động cơ xăng
ng nghiên c u ph bi n nh t trên th gi ng nghiên cu c th c hi u tiên khi mu n s d
ng Các nghiên c u này nh ng c
h c t , k thu t phát th b n c xét tính kh thi c a vi c s d t
qu c a các nghiên c cho nh ng nghiên c u v u ch ng
n các loi chuyên d ng cho
c C th m t s nghiên c
Nghiên c u c a M Al-Hasan [ a
c ng b c, t s nén 9:1, công su t t w t i 5600 v/ph ( Tercel - 3 A ) t i các t n 4000 v/ph vc
Trang 33ng không khí thình 1.7 b) u này gây b i hai nguyên nhân:
- ng không khí lý thuy t c n thi t cháy h t kh inh
hc gim
- ng ôxy nng ôxy trong không khí n p còn có m ng ôxy cha sc
Tuy nhiên, khi n hanol let s
n thiên theo chi c l i vì m nhiên lim
ng không khí th c t lanh
Hình 1.5 Ảnh hưởng c a t l hanol tủ ỷ ệ et ới hệ ố dư lượ s ng không khí tương đương
(a) và h s n p (b) [33] ệ ố ạNghiên c u c a Mustafa Koç, Yakup Sekmen [34] th nghi
n t u ki a t a t i m
mô t ln nh t), h s c duy trì b ng 1, t s nén 10:1 cho th y mô men ng 2%, sut tiêu th nhiên li u t ng 2, % và
i v i E50 và E85 so v i E100 u này cho thy m c dù nhi t tr c a
c thng, tuy nhiên các y u t có m t c a
Trang 3421
ôxy trong nhiên li u, kh n làm gim nh i khí
n s n n t i s men khi s d c
M t th nghi m khác v i d i t l hanol r et n 100%, cùng ch t và công su t, hi u su t nhi c l n nh t v i E60 và sut tiêu th nhiên lii t l c a ethanol trong nhiên li u [35]
Nghiên c t k b ch hòa khí cho th y v E10, E20 và E30 công su t tiêu th nhiên li u gi m so v i
Hình 1.6 Ảnh hưởng c a t l hanol t i phát th i CO, HC và COủ ỷ ệ et ớ ả 2 [8]
Trang 3522
gi m nhi màng l a K t qu gi m NO c m t s nghiên cu khác [22, 23 ]
Hình 1.7 Ảnh hưởng c a t l hanol tủ ỷ ệ et ới phát thải NOx [34]
ng cung c p nhiên li c l p thêm bình ch a c n, van ch
u ch nh l i h th ng ng d n nhiên li u cho phù h có th chuyn
i h th ng cung c p nhiên li u sang hai ch là dù n ethanol + B ch c m r u gí ng cung cp nhiên li cân b ng kh ng vì khng riêng cc l
+ H th a: t a s m v c m ch t trên
b ng vi c s d ng bugi có s i nhi
Trang 36u ch nh s thung phát th i Tuy nhiên v i gi u ch nh b ch u chng
hong v i m t lo sinh h c có t l i
t l ethanol cu ch nh l i b ch hòa khí, h ng không t th u nh ch
c
Randy Price và các c ng s c hi n nghiên c u chuy
ô tô 2008 Chevrolet Impala t s d ng sang s d
h c có t l c n ethanol t i 85% (E85) v i b chuy i U.S Ethanol Conversion Kits K t qu nghiên c s d
ng sang s d c E85 Tuy nhiên do b chuy i ch có kh
u chc duy nhng phun nhiên li u nên công su chuyc giá tr cao nh t Nghiên c u chuy ra cn thit phu ch nh l i h th a c kh ng
u ki n kh ng l nh vì nhi t i Hoa K ng rt thp gâc khng c a ô tô khi s d c có t l
c n ethanol l n do nhi t a c u so
vi các vùng có nhi p c n ph i sth c khi
s d c
c hi n các nghiên c u khác nhau v vi c chuy i t n t ti n s d ng nhiên li u linh ho t v i t l c n ethanol t i E85 C hai nghiên c u
u ch ra khi chuy d c thì vi c u ch a s m và vi c phun nhiên li c th c hi n thông qua vi c xây
Trang 37T i khu v Thái Lan là m t trong nh c du trong
vi c nghiên c u s d ng và chuy s d ng sang
s d c T i Thái Lan hi ng b chuy
Qua nghiên c u trên có th y v i vi c nghiên c u thi t k , ch t th
s d ng nhiên li u linh ho t m các nhà nghiên c u trên th gi i t p trung vào i,
Trang 38l a s c th c hi n ch y u thông qua viu ch nh l u khi n
c thông qua vi c xây d ng m t b d u chu n m i cho h li thu khi n c d u chu n này có th n p tr c ti p vào ECU cli
ho c n p vào b chuy i (ECU ph u khi dsinh h i v c thit k m phù hp vi nhiên li u linh ho t thì b d u chu li u khi c t ng
u ch nh thông qua vi c s d ng b chuy i thì hiu chnh này v n ch d ng l i m u chng phun nhiên lia
sn v c t c nghiên c u ch t o m t bchuyi (ECU ph ) m i có kh u chc c ng ph nhiên li u và
áp d c s d ng trên ph m vi toàn qu c vào
12 ] c vào s d ng r ng rãi, m t s nghiên cng c c t
c th c hi d ng h n h
c th c hi n t i phòng Thí nghi i
h c Bách khoa Hà N i hng [32 ]
Trang 39ph n phát th i HC và CO gi m rõ r ng phát th i NO x l Hình 1.8) Các th nghi m b i v y b ng E5 sau 455 gi chy cho thng mài mòn c a các chi ti t chính (bao kín bu ng cháy) là không
k và ch có s suy gi m nh v c tính kinh t k thu t c i khi s
dng E5 và E10 cho th y khi s d ng E5, công su t và l c kéo
li khi s d ng nhiên li u RON92, su t tiêu th nhiên u gi m t i 6,37% nh công suli c c i thi ng nhiên li u tiêu th tính theo kg trên gi (kg/h) g i (Hình 1.8)
Hình 1.8 Các thông s ố kinh tế ỹ k thu t và phát thậ ải của động cơ ô tô khi sử ụ d ng
nhiên li u ệ E5 và E10 so với nhiên liệu xăng thông thường [6, 13]
- M tài nghiên ci toàn di n v ng c a nhiên liu sinh h c E10, E15 và E20 t tài c p
c mã s TS Lê Anh Tu n ch Nghiên c u kh ứ ảnăng tương thích của động cơ nổ ế ệ cũ sử ụng xăng sinh họ th h d c có t l hanol ỷ ệetE100 lớn hơn 5%” c nghi[14] tài u,
Trang 40vic c c ngn ti p t hiên c u nâng cao t l ethanol trong h n h c trên 10% và ti n t i thi t k ng ti n s d ng nhiên li u linh ho t t i Vi t Nam
- Nghiên c u th c nghiứ ự ệm xăng RON95 pha 5% ethanol cho ô tô Mercedes
-MB 140 được th c hi n b i nhóm tác gi ự ệ ở ả Lê Văn T y, Trụ ần Văn Nam, Huỳnh Bá Vang [15] Nghiên cc th c hi n bng cách tr n tr c ti p ethanol v i t l 5% (E5) vào 10 % (E10) th tích v d ng cho ô tô Mercedes-MB 140
r i ch y th nghi ng th ng l c h c ô tô CD 48 t i Phòng thí nghi m
tô i h c Bách khoa i h ng k t qu nghiên c u cho thy vi c s d c E5 và E10 làm gi m rõ r t các ch t phát th i ô nhing do khí th i gây ra (CO gi m t n 85% ; HC gi m t 57%
n 80%), trong khi hi u qu kinh t k thu t c a xe ch i chút ít theo chi u
ng t d c so v i khi s d ng RON95
- Nghiên c u chuy s d ng sang s
dc có t l c n ethanol l ng nghiên c u m i t i Vi t Nam,
hi n m c th c hi n c c Nghiên c u và thi t k ứ ế ế chế ạ t o h ệthống phun nhiên liệu điệ ửn t cung cấp xăng sinh học có t l c n ethanol t i 100% ỷ ệ ồ ớ(E100) cho động cơ ô tô và xe máy s d ng nhiên li u linh ho t mã s ử ụ ệ ạ