Kinh Tế - Quản Lý - Kỹ thuật - Kỹ thuật ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN TRÀNH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG XĂNGETHANOL - BUTANOL Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 60520116 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 Công trình đƣợc hoàn thành tại TRỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGỜI HỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS TRẦN VĂN NAM Phản biện 1: TS. Lê Minh Tiến Phản biện 2: TS. Hồ Sĩ Xuân Diệu Luận văn sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Họp tại Trƣờng Đại học Bách khoa vào ngày 20 tháng 10 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trƣờng Đại học Bách khoa Thƣ viện Khoa cơ khí giao thông, Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN 1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Song song với sự phát triển kinh tế - xã hội, thì năng lƣợng và môi trƣờng cũng là một vấn đề đang đƣợc quan tâm. Chính sách năng lƣợng và môi trƣờng luôn đƣợc đặt lên hàng đầu của mỗi quốc gia trong chiến lƣợc phát triển đất nƣớc. Việt Nam đang nằm trong bối cảnh chung của thế giới, đó là sự cạn kiệt dần về năng lƣợng (xăng, dầu, khí đốt.vv...) và sự ô nhiễm môi trƣờng. Trong tƣơng lai những nguồn nhiên liệu hoá thạch (xăng, dầu, khí đốt vv...) sẽ dần dần bị cạn kiệt và đây đang là một trong những vấn đề nóng bỏng của cả thế giới. Với mức độ tiêu thụ hiện tại, khối lƣợng này sẽ chỉ đủ dùng trong khoảng 40 đến 50 năm nữa. Bảng 1: Dự đoán lượng tiêu thụ năng lượng dến năm 2030 20 Dạng năng lƣợng Thực tế Dự tính Tỷ lệ tăng 1971 2000 2010 2030 Dầu mỏ 2.450 3.604 4.272 5.769 1,6 49,0 39,3 38,4 37,8 Than đá 1.149 2.355 2.702 3.606 1,4 29,0 25,7 24,3 23,6 Khí thiên nhiên 895 2.085 2.797 4.203 2,4 17,9 22,7 25,1 27,5 Nguyên tử 29 674 753 703 0,1 0,6 7,3 6,8 4,6 Sức nƣớc 104 228 274 366 1,6 2,0 2,5 2,5 2,4 Năng lƣợng khác 73 233 336 618 3,3 1,5 2,5 3,0 4,0 Tổng 4.999 9.179 11.132 15.267 1,7 2 Hình 1: Biểu đồ lượng tiêu thụ và dự đoán theo nguồn năng lượng thế giới. Theo công bố của Cục đăng kiểm Việt Nam kết quả về khảo sát và nghiên cứu về môi trƣờng đô thị thì hầu hết các loại khí độc hại nhƣ HC, CO, CO2, SO2, NOx trong môi trƣờng không khí tại các đô thị Việt Nam đều vƣợt tiêu chuẩn cho phép. Ở những nơi mật độ giao thông cao, những điểm thƣờng có tình trạng ùn tắc giao thông thƣờng xuyên thì mức độ ô nhiễm và các chất độc hại trên tăng gấp hơn hai lần so với tiêu chuẩn cho phép. Một trong những tác nhân gây ra ô nhiễm không khí chính là khí xả của động cơ bao gồm: khí thải do đốt cháy nhiên liệu, bụi và tiếng ồn. Trong đó, khí thải do đốt nhiên liệu có mức độ gây ô nhiễm môi trƣờng lớn nhất. .. Hình 2: Thực trạng ô nhiễm môỉ trường hiện nay 37 3 Môi trƣờng không khí bị ô nhiễm đã và đang gây hại đến sức khỏe con ngƣời đồng thời gây thiệt hại cho nền kinh tế. Trƣớc thực trạng lƣợng xe cơ giới ngày một tăng, trong một vài năm tới Việt Nam muốn giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng không khí thì cách tốt nhất là phải kiểm soát đƣợc việc phát thải của các phƣơng tiện cơ giới tham gia giao thông mà trong đó việc thử nghiệm sử dụng nhiên liệu mới, nhiên liệu sinh học cũng là một vấn đề góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng. Lộ trình và đề án phát triển nhiên liệu sinh học của Chính phủ.. Ngày 22 tháng 11 năm 2012, Thủ tƣớng Chính phủ đã có quyết định Số: 532012QĐ- TTg “Về việc ban hành lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống”. Theo đó từ ngày 01 tháng 12 năm 2015 xăng đƣợc sản xuất, phối chế, kinh doanh để sử dụng cho phƣơng tiện cơ giới đƣờng bộ tiêu thụ trên toàn quốc là xăng E5 và từ ngày 01 tháng 12 năm 2017 là xăng E10. Trƣớc đó theo “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” thì đến năm 2025 sản lƣợng nhiên liệu sinh học (ethanol và biodiesel) đạt khoảng 5 nhu cầu xăng dầu của cả nƣớc, nghĩa là cần phải sử dụng “xăng E30” làm nhiên liệu cho các phƣơng tiện cơ giới. Lộ trình sử dụng xăng sinh học E5 và E10 là cơ sở thực tế để tiến tới nâng cao tỷ lệ phối trộn ethanol trong xăng sinh học. Tuy nhiên ethanol với tính chất có nhiệt ẩn hóa hơi lớn và có nhiệt trị thấp hơn xăng nên khi tăng cao (trên 15) tỷ lệ phối trộn của ethanol trong xăng sinh học cần giải quyết một số vấn đề nhƣ tăng lƣợng nhiên liệu cung cấp để đảm bảo công suất động cơ, giảm nguy cơ ngƣng tụ của ethanol trên đƣờng nạp và cải thiện khả năng bay hơi của ethanol để đảm bảo tính khởi động lạnh và tăng tốc của động cơ. Những thay đổi trên làm cho nhiên liệu không còn phù hợp với động cơ, nên cần có một số thay đổi về kết cấu động cơ nhƣ thay đổi góc đánh lửa, góc phun nhiên liệu v.v.... Hoặc cần phải có một dung môi để cải thiện những nhƣợc điểm trên của nhiên mà không cần thay đổi kết cấu của động cơ, và dung môi đó chính là Butanol. Một 4 trong những dung môi phù hợp nhất vì các ƣu điểm của nó khắc phục đƣợc nhƣợc điểm trên làm cho tỷ lệ phối trộn cồn trong xăng đƣợc nâng cao góp phần bảo đảm an ninh năng lƣợng và bảo vệ môi trƣờng. Đó chính là lí do tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm xác định thành phần khí thải của động cơ sử dụng xăng ethanol –butanol”. Đây là vấn đề cần thiết phải nghiên cứu thực nghiệm nhằm chứng minh đƣợc những cơ sở lý thuyết của việc ứng dụng ethanol, butanol cho động cơ xăng, góp phần nâng cao tỷ lệ phối trộn cồn trên 15 đảm bảo an ninh năng lƣợng, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng cho động cơ sử dụng xăng sinh học. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. Xác định độ phát thải của động cơ đánh lửa cƣỡng bức sử dụng nhiên liệu Xăng Ethanol - Butanol so với xăng E5. 3. ĐỔI TỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU. 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là động cơ thực nghiệm Daewoo A16- DMS sử dụng nhiên liệu XăngEthanol –Butanol và xăng E5 chạy trên băng thử APA204E tại phòng thí nghiệm động cơ của khoa cơ khí giao thông thuộc trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng. 3.2. Phạm vi nghiên cứu: Chỉ tập trung nghiên cứu thực nghiệm tính khả dụng nhiên liệu Xăng Ethanol –Butanol qua các tỷ lệ (E10 + 5B; E15 + 5B; E20 + 5B) trên động cơ DAEWOO A16-DMS nhằm phân tích đánh giá so sánh mức độ phát thải của động cơ khi sử dụng nhiên liệu trên so với nhiên liệu E5 từ đó đƣa ra tỷ lệ tối ƣu nhất. 4. PHƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm, trong đó: Nghiên cứu lỷ thuyết: Về cơ chế hình thành của các chất phát thải ô nhiễm trong động cơ xăng đánh lửa cƣỡng bức. 5 Nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm đo đạc về các chỉ số ô nhiễm khí xả của động cơ DAEWOO A16-DMS sử dụng nhiên liệu sinh học (E10 + 5B; E15 + 5B; E20 + 5B) và (E5; E15; E20; E25). Trên băng thử công suất APA 2048, máy phân tích khí xả KEG-500. Phân tích, so sánh đánh giá kết quả thực nghiệm. 5. CƠ SỞ VẬT CHẤT PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU. Đề tài đƣợc thực nghiệm với các trang thiết bị hiện đại và có tính đồng bộ cao, bằng việc sử dụng hệ thống băng thử công suất APA 204E0943 tại phòng thí nghiệm động cơ của khoa cơ khí giao thông trƣờng Đại học bách khoa Đà Nẵng, đây là điều kiện tốt nhất để có thể đánh giá một cách khoa học về những tác động ảnh hƣởng của nhiên liệu sinh học Xăng Ethanol –Butanol đến mức độ phát thải của động cơ. Còn phân tích thành phần các tính chất lý hóa của nhiên liệu xăng sinh học đƣợc thực nghiệm tại phòng thử nghiệm xăng dầu thuộc Công ty xăng dầu khu vực V. 6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN . Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn đƣợc trình bày trong 4 chƣơng với cấu trúc nhƣ sau: Chƣơng 1. TỔNG QUAN. Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Chƣơng 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. Chƣơng 4. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM . KẾT LUẬN VÀ HỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 6 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 VIỄN CẢNH VỀ NGUỒN NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH 1.1.1. Vấn đề môi trường và biến đổi khí hậu hiện nay. a. Sự nóng lên của khí hậu toàn cầu hiện nay. b. Vấn đề ô nhiễm môi trường từ nguồn năng lượng hóa thạch. 1.1.2. Tính cấp thiết của việc tìm nguồn năng lượng sạch. Vấn đề an ninh năng lượng của thế giới. Vấn đề an ninh năng lượng của thế giới. 1.2. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.2.1. Sử dụng nhiên liệu sinh học của một số quốc gia trên thế giới. 1.2.2. Tình hình sử dụng xăng sinh học ở Việt Nam. 1.3. KẾT LUẬN CHƠNG. Trƣớc tình hình nguồn nhiên liệu hóa ngày càng cạn kiệt giá xăng dầu tăng, ô nhiễm môi trƣờng do khí thải ô tô và nhiệt độ trái đất ngày càng tăng, các nhà khoa học trên thế giới đã và đang tìm các giải pháp để cứu vãn tình hình trên. Một trong những giải pháp đó, là tìm kiếm nguồn nhiên liệu tái tạo đƣợc để thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch. Trong thời gian qua trên thế giới cũng nhƣ Việt Nam đã nghiên và đƣa ethanol, butanol pha vào xăng để dùng làm nhiên liệu. Nhƣng việc pha chỉ đơn thuần giữa (ethanol với xăng hoặc butanol với xăng). Nhằm đa dạng hơn nguồn nhiên liệu sinh học, việc nghiên cứu xăng Ethanol- Butanol làm nhiên liệu mang lại một số kết quả ban đầu, nhất là trong lĩnh vực giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng do sự phát thải của động cơ đánh lửa cƣởng bức gây ra. 7 Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 2.1. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CÁC CHẤT PHÁT THẢI Ô NHIỄM CỦA ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CỠNG BỨC. 2.1.1. Cơ chế hình thành CO. a. Sự hình thành CO. b. Các yếu tố ảnh hưửng đến sự hình thành CO. Ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp: Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm: Ảnh hưởng của hệ số khí sót: 2.1.2. Sự hình thành hydrocarbure (HC). a. Cơ chế hình thành HC. b. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành HC. Sự hấp thụ và giải phóng HC ở màng dầu bôi trơn: Chất lượng quá trình cháy: Sự ồ xy hóa HC trong kỳ giãn nở và thải 2.1.3. Sự hình-thành NOx. a. Cơ chế hình thành Nox Cơ chế hình thành monoxyde nito (NO): Sự hình thành protoxyde nitơ b. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành Oxyde nitơ Ảnh hưởng của hệ so dư lượng không khí: Ảnh hưởng của hệ số khí sót: Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm 2.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN KHÍ XẢ. 2.2.1. Ảnh hưởng của đặc điểm kết cấu động cơ. a. Đặc điểm cấu tạo động cơ: b. Kết cấu buồng đốt. c. Ảnh hưởng của tham số kết cấu: d. Ảnh hưởng của cơ cấu phân phối khí: 2.2.2. Ảnh hưởng của hệ thống điều khiến động cơ. a. Ảnh hưởng của hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu. b. Ảnh hưởng của hệ thống điều khiển đánh lửa 2.2.3. Ảnh hưởng của tính chất nhiên liệu xăng. 8 a. Ảnh hưỏng của khối lượng riêng b. Ảnh hưởng của tỉ lệ hydrocacbon thơm. c. Ảnh hưỏng của tính bay hơi: d. Ảnh hưởng của chỉ số octane. e. Ảnh hưởng của các chất phụ gia: 2.2.4. Các yếu tố ảnh hưửng khác. a. Ảnh hưởng từ trạng thái vận hành động cơ. b. Ảnh hưởng của việc sử dụng nhầm nhiên liệu. 2.3 CÁC TIÊU CHUẨN VỀ KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.3.1. Tiêu chuẩn khí thải là gì? 2.3.2 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu. 2.3.3 Tiêu chuẩn khí thải của một số nước khác. a. Tiêu chuẩn khí thải của Mỹ b. Tiêu chuẩn của Nhật bản c. Các nước khác. 2.3.4 Tiêu chuẩn về khí thải của Việt Nam. a. TCVN 5123-90: b. Tiêu chuẩn TCVN 5418-91: c. Tiêu chuẩn TCVN 6438-98. d. Tiêu chuẩn ban hành năm 2005: e. Tiêu chuẩn ban hành năm 2011. 2.3.5. Lộ trình áp dụng các tiêu chuẩn khí thải của Việt Nam. 2.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU HOÁ LÝ CÁC MẪU XĂNG. 2.5. KẾT LUẬN CHƠNG. Bản chất hình thành các thành phần phát thải ô nhiễm môi trƣờng của khí xả động cơ đốt cháy cƣỡng bức là cơ sở khoa học để tiến hành các nội dung thực nghiệm trên động cơ khi sử dụng nhiên liệu sinh học Xăng Ethanol - Butanol. Việc đánh giá các tiêu chí về phát thải ô nhiễm môi trƣờng của khí xả động cơ phải dựa trên kết quả thực nghiệm. Các tiêu chuẩn về khí thải cũng là một căn cứ để đƣa ra đánh giá khả năng sử dụng của nhiên liệu, vì vậy chƣơng 2 là cơ sở khoa học cho việc thực hiện thí nghiệm ở chƣơng 3, đồng thời cũng là cơ sở để phân tích đánh giá các kết quả thí nghiệm một cách khoa học. 9 Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. 3.1. MÔ TẢ THIẾT BỊ. 3.1.1. Hệ thống phòng thử nghiệm động cơ và thiết bị hỗ trợ 3.1.2. Băng thử công suất APA 20408. 3.1.3. Thiết bị đo và phân tích thành phần khí thải KEG-500 động cơ xăng. 3.1.4. Thiết bị đo cấp và đo tiêu hao nhiên liệu 733-753AVL. 3.1.5. Đối tượng thử nghiệm Động cơ A16 DMN: 3.2. PHƠNG PHÁP PHỐI TRỘN NHIÊN LIỆU. 3.3. QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM. a. Quy trình thực nghiệm b. Điều kiện thực nghiệm. c. Vận hành thực nghiệm với 07 mẫu nhiên liệu E5; E15; E20; E25; E10+Bu5; E15+Bu5 và E20+Bu5 d. Sau khi vận hành thực nghiệm với 03 lượt chạy lập lại trạng thái như trên cho .mẫu nhiên liệu E5. (gồm 03 bộ dữ liệu được tính trung bình nhằm giảm thiểu sai số). 3.4. KẾT QUẢ SO SÁNH THỰC NGHIỆM ĐO THÀNH PHÀN KHÍ THẢI. 3.4.1. Diễn biến phát thải của động cơ DAEWOO A16-DMS khi sử dụng liệu E5, (E10+Bu5) và E15. 3.4.1.1 Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC ở chế độ không tải (tốc độ động cơ: 1250 vp). 3.4.1.2. Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC ở chế độ tải không đổi (ct = costan) thay đổi tốc độ động cơ(n ). a. Ở chế độ 30 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. b. Ở chế độ 50 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. c. Ở chế độ 70 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. 10 d. Ở chế độ 90 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. 3.4.2. Diễn biến phát thải của động cơ DAEWOO A16-DMS khi sử dụng nhiên liệu E5, (E15+Bu5) và E20. 3.4.2.1 Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC ở chế độ không tải (tốc độ động cơ: 1250 vp). 3.4.2.2. Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC ở chế độ tải không đổi (ct = costan) thay đổi tốc độ động cơ(n ). a. Ở chế độ 30 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. b. Ở chế độ 50 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. c. Ở chế độ 70 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. d. Ở chế độ 90 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. 3.4.3. Diễn biến phát thải của động cơ DAEWOO A16-DMS khi sử dụng nhiên liệu E5, (E20+Bu5) và E25. 3.4.3.1. Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC ở chế độ không tải (tốc độ động cơ: 1250 vp). 3.4.3.2. Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC ở chế độ tải không đổi (ct = costan) thay đổi tốc độ động cơ(n ). a. Ở chế độ 30 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. b. Ở chế độ 50 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. c. Ở chế độ 70 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. d. Ở chế độ 90 tải, tốc độ từ l250vp đến 4000vp. 3.5. KẾT LUẬN CHƠNG. Với hệ thống các trang thiết bị hiện đại của phòng thí nghiệm động cơ cùng với máy đo ô nhiễm độc lập là điều kiện tốt nhất để thực nghiệm đo đạc các thông số về thành phần các chất ô nhiễm trong khí thải của động cơ Daewoo A16DMS một cách hiệu quả, đạt đƣợc các yêu cầu kỹ thuật trong luận văn đã đặt ra. Đây là những luận chứng khoa học quan trọng trong việc phân 11 tích đánh giá kết quả thực nghiệm ở chƣơng 04. Trong quá trình, thực nghiệm, các thông số đo đạc hoàn toàn phù hợp với các chế độ vận hành, động cơ. Tuy nhiên để đảm bảo tuổi thọ của động cơ theo yêu cầu của chuyên viên phòng thí nghiệm (khi sử dụng nhiên liệu sinh học sẽ ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt xi lanh mà luận văn hoàn toàn không thể đánh giá vấn đề này) nên trong phần thực nghiệm bị giới hạn bởi tốc độ động cơ không đạt đƣợc ngƣỡng lớn nhất là 5800 rpm theo thông số kỹ thuật của động cơ Daewoo A16DMS mà chỉ đạt tốc độ 4000 rpm. Trong thực nghiệm đề tài đã có đƣợc các số liệu cụ thể từ đó xác định đƣợc quy luật hình thành các thành phần khí thải đồng thời so sánh, đƣợc mức độ ô nhiễm giữa bảy loại nhiên liệu là xăng sinh học (E5, E15, E20, E25 ,E10+B5, E15+B5 và E20+B5). Đối với hỗn hợp E10+B5, E15+B5 và E20+B5 nhằm mục đích xác định mức độ phát thải của ba tỷ lệ của hỗn hợp nhiên liệu này so với xăng E5 và đƣa ra những kết luận khả năng sử dụng nhiên liệu Xăng Ethanol-Butanol trê...
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN TRÀNH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG XĂNG/ETHANOL - BUTANOL Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 60520116 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 Công trình đƣợc hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS TRẦN VĂN NAM Phản biện 1: TS Lê Minh Tiến Phản biện 2: TS Hồ Sĩ Xuân Diệu Luận văn đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Họp Trƣờng Đại học Bách khoa vào ngày 20 tháng 10 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trƣờng Đại học Bách khoa Thƣ viện Khoa khí giao thông, Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Song song với phát triển kinh tế - xã hội, lƣợng môi trƣờng vấn đề đƣợc quan tâm Chính sách lƣợng mơi trƣờng ln đƣợc đặt lên hàng đầu quốc gia chiến lƣợc phát triển đất nƣớc Việt Nam nằm bối cảnh chung giới, cạn kiệt dần lƣợng (xăng, dầu, khí đốt.vv ) ô nhiễm môi trƣờng Trong tƣơng lai nguồn nhiên liệu hoá thạch (xăng, dầu, khí đốt vv ) bị cạn kiệt vấn đề nóng bỏng giới Với mức độ tiêu thụ tại, khối lƣợng đủ dùng khoảng 40 đến 50 năm Bảng 1: Dự đoán lượng tiêu thụ lượng dến năm 2030 [20] Dạng Thực Dự tính Tỷ lệ lƣợng tăng % tế 2030 Dầu mỏ 5.769 1,6% 1971 2000 2010 37,8% Than đá 3.606 2,4% Khí thiên 2.450 3.604 4.272 23,6% 0,1 4.203 1,6% nhiên 49,0% 39,3% 38,4% 27,5% 3,3 Nguyên tử 703 1,7% 1.149 2.355 1,4% 2.702 4,6% Sức nƣớc 29,0% 366 Năng lƣợng 25,7% 24,3% 2,4% 618 khác 895 2.085 2.797 4,0% Tổng 15.267 17,9% 22,7% 25,1% 29 674 753 0,6% 7,3% 6,8% 104 228 274 2,0% 2,5% 2,5% 73 233 336 1,5% 2,5% 3,0% 4.999 9.179 11.132 Hình 1: Biểu đồ lượng tiêu thụ dự đoán theo nguồn lượng giới Theo công bố Cục đăng kiểm Việt Nam kết khảo sát nghiên cứu mơi trƣờng thị hầu hết loại khí độc hại nhƣ HC, CO, CO2, SO2, NOx môi trƣờng khơng khí thị Việt Nam vƣợt tiêu chuẩn cho phép Ở nơi mật độ giao thơng cao, điểm thƣờng có tình trạng ùn tắc giao thơng thƣờng xun mức độ nhiễm chất độc hại tăng gấp hai lần so với tiêu chuẩn cho phép Một tác nhân gây nhiễm khơng khí khí xả động bao gồm: khí thải đốt cháy nhiên liệu, bụi tiếng ồn Trong đó, khí thải đốt nhiên liệu có mức độ gây ô nhiễm môi trƣờng lớn Hình 2: Thực trạng nhiễm mơỉ trường [37] Mơi trƣờng khơng khí bị nhiễm gây hại đến sức khỏe ngƣời đồng thời gây thiệt hại cho kinh tế Trƣớc thực trạng lƣợng xe giới ngày tăng, vài năm tới Việt Nam muốn giảm thiểu ô nhiễm mơi trƣờng khơng khí cách tốt phải kiểm soát đƣợc việc phát thải phƣơng tiện giới tham gia giao thơng mà việc thử nghiệm sử dụng nhiên liệu mới, nhiên liệu sinh học vấn đề góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng Lộ trình đề án phát triển nhiên liệu sinh học Chính phủ Ngày 22 tháng 11 năm 2012, Thủ tƣớng Chính phủ có định Số: 53/2012/QĐ- TTg “Về việc ban hành lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống” Theo từ ngày 01 tháng 12 năm 2015 xăng đƣợc sản xuất, phối chế, kinh doanh để sử dụng cho phƣơng tiện giới đƣờng tiêu thụ toàn quốc xăng E5 từ ngày 01 tháng 12 năm 2017 xăng E10 Trƣớc theo “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đến năm 2025 sản lƣợng nhiên liệu sinh học (ethanol biodiesel) đạt khoảng 5% nhu cầu xăng dầu nƣớc, nghĩa cần phải sử dụng “xăng E30” làm nhiên liệu cho phƣơng tiện giới Lộ trình sử dụng xăng sinh học E5 E10 sở thực tế để tiến tới nâng cao tỷ lệ phối trộn ethanol xăng sinh học Tuy nhiên ethanol với tính chất có nhiệt ẩn hóa lớn có nhiệt trị thấp xăng nên tăng cao (trên 15%) tỷ lệ phối trộn ethanol xăng sinh học cần giải số vấn đề nhƣ tăng lƣợng nhiên liệu cung cấp để đảm bảo công suất động cơ, giảm nguy ngƣng tụ ethanol đƣờng nạp cải thiện khả bay ethanol để đảm bảo tính khởi động lạnh tăng tốc động Những thay đổi làm cho nhiên liệu khơng cịn phù hợp với động cơ, nên cần có số thay đổi kết cấu động nhƣ thay đổi góc đánh lửa, góc phun nhiên liệu v.v Hoặc cần phải có dung mơi để cải thiện nhƣợc điểm nhiên mà không cần thay đổi kết cấu động cơ, dung mơi Butanol Một dung mơi phù hợp ƣu điểm khắc phục đƣợc nhƣợc điểm làm cho tỷ lệ % phối trộn cồn xăng đƣợc nâng cao góp phần bảo đảm an ninh lƣợng bảo vệ mơi trƣờng Đó lí chọn đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm xác định thành phần khí thải động sử dụng xăng / ethanol –butanol” Đây vấn đề cần thiết phải nghiên cứu thực nghiệm nhằm chứng minh đƣợc sở lý thuyết việc ứng dụng ethanol, butanol cho động xăng, góp phần nâng cao tỷ lệ phối trộn cồn 15 % đảm bảo an ninh lƣợng, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng cho động sử dụng xăng sinh học MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xác định độ phát thải động đánh lửa cƣỡng sử dụng nhiên liệu Xăng / Ethanol - Butanol so với xăng E5 ĐỔI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu luận văn động thực nghiệm Daewoo A16- DMS sử dụng nhiên liệu Xăng/Ethanol –Butanol xăng E5 chạy băng thử APA204/E phịng thí nghiệm động khoa khí giao thơng thuộc trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Chỉ tập trung nghiên cứu thực nghiệm tính khả dụng nhiên liệu Xăng / Ethanol –Butanol qua tỷ lệ (E10 + 5%B; E15 + 5%B; E20 + 5%B) động DAEWOO A16-DMS nhằm phân tích đánh giá so sánh mức độ phát thải động sử dụng nhiên liệu so với nhiên liệu E5 từ đƣa tỷ lệ tối ƣu PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kết hợp nghiên cứu lý thuyết nghiên cứu thực nghiệm, đó: Nghiên cứu lỷ thuyết: Về chế hình thành chất phát thải ô nhiễm động xăng đánh lửa cƣỡng Nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm đo đạc số nhiễm khí xả động DAEWOO A16-DMS sử dụng nhiên liệu sinh học (E10 + 5%B; E15 + 5%B; E20 + 5%B) (E5; E15; E20; E25) Trên băng thử công suất APA 204/8, máy phân tích khí xả KEG-500 Phân tích, so sánh đánh giá kết thực nghiệm CƠ SỞ VẬT CHẤT PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU Đề tài đƣợc thực nghiệm với trang thiết bị đại có tính đồng cao, việc sử dụng hệ thống băng thử cơng suất APA 204/E/0943 phịng thí nghiệm động khoa khí giao thơng trƣờng Đại học bách khoa Đà Nẵng, điều kiện tốt để đánh giá cách khoa học tác động ảnh hƣởng nhiên liệu sinh học Xăng / Ethanol –Butanol đến mức độ phát thải động Cịn phân tích thành phần tính chất lý hóa nhiên liệu xăng sinh học đƣợc thực nghiệm phịng thử nghiệm xăng dầu thuộc Cơng ty xăng dầu khu vực V CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu kết luận, luận văn đƣợc trình bày chƣơng với cấu trúc nhƣ sau: Chƣơng TỔNG QUAN Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chƣơng NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Chƣơng PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 VIỄN CẢNH VỀ NGUỒN NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH 1.1.1 Vấn đề mơi trường biến đổi khí hậu a Sự nóng lên khí hậu tồn cầu b Vấn đề ô nhiễm môi trường từ nguồn lượng hóa thạch 1.1.2 Tính cấp thiết việc tìm nguồn lượng * Vấn đề an ninh lượng giới * Vấn đề an ninh lượng giới 1.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.2.1 Sử dụng nhiên liệu sinh học số quốc gia giới 1.2.2 Tình hình sử dụng xăng sinh học Việt Nam 1.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG Trƣớc tình hình nguồn nhiên liệu hóa ngày cạn kiệt giá xăng dầu tăng, nhiễm mơi trƣờng khí thải tô nhiệt độ trái đất ngày tăng, nhà khoa học giới tìm giải pháp để cứu vãn tình hình Một giải pháp đó, tìm kiếm nguồn nhiên liệu tái tạo đƣợc để thay phần nhiên liệu hóa thạch Trong thời gian qua giới nhƣ Việt Nam nghiên đƣa ethanol, butanol pha vào xăng để dùng làm nhiên liệu Nhƣng việc pha đơn (ethanol với xăng butanol với xăng) Nhằm đa dạng nguồn nhiên liệu sinh học, việc nghiên cứu xăng/ Ethanol-Butanol làm nhiên liệu mang lại số kết ban đầu, lĩnh vực giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng phát thải động đánh lửa cƣởng gây Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CÁC CHẤT PHÁT THẢI Ô NHIỄM CỦA ĐỘNG CƠ ĐÁNH LỬA CƢỠNG BỨC 2.1.1 Cơ chế hình thành CO a Sự hình thành CO b Các yếu tố ảnh hưửng đến hình thành CO * Ảnh hưởng thành phần hỗn hợp: * Ảnh hưởng góc đánh lửa sớm: * Ảnh hưởng hệ số khí sót: 2.1.2 Sự hình thành hydrocarbure (HC) a Cơ chế hình thành HC b Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành HC * Sự hấp thụ giải phóng HC màng dầu bơi trơn: * Chất lượng q trình cháy: * Sự xy hóa HC kỳ giãn nở thải 2.1.3 Sự hình-thành NOx a Cơ chế hình thành Nox * Cơ chế hình thành monoxyde nito (NO): * Sự hình thành protoxyde nitơ b Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành Oxyde nitơ * Ảnh hưởng hệ so dư lượng khơng khí: * Ảnh hưởng hệ số khí sót: * Ảnh hưởng góc đánh lửa sớm 2.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN KHÍ XẢ 2.2.1 Ảnh hưởng đặc điểm kết cấu động a Đặc điểm cấu tạo động cơ: b Kết cấu buồng đốt c Ảnh hưởng tham số kết cấu: d Ảnh hưởng cấu phân phối khí: 2.2.2 Ảnh hưởng hệ thống điều khiến động a Ảnh hưởng hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu b Ảnh hưởng hệ thống điều khiển đánh lửa 2.2.3 Ảnh hưởng tính chất nhiên liệu xăng a Ảnh hưỏng khối lượng riêng b Ảnh hưởng tỉ lệ hydrocacbon thơm c Ảnh hưỏng tính bay hơi: d Ảnh hưởng số octane e Ảnh hưởng chất phụ gia: 2.2.4 Các yếu tố ảnh hưửng khác a Ảnh hưởng từ trạng thái vận hành động b Ảnh hưởng việc sử dụng nhầm nhiên liệu 2.3 CÁC TIÊU CHUẨN VỀ KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.3.1 Tiêu chuẩn khí thải gì? 2.3.2 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu 2.3.3 Tiêu chuẩn khí thải số nước khác a Tiêu chuẩn khí thải Mỹ b Tiêu chuẩn Nhật c Các nước khác 2.3.4 Tiêu chuẩn khí thải Việt Nam a TCVN 5123-90: b Tiêu chuẩn TCVN 5418-91: c Tiêu chuẩn TCVN 6438-98 d Tiêu chuẩn ban hành năm 2005: e Tiêu chuẩn ban hành năm 2011 2.3.5 Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải Việt Nam 2.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU HỐ LÝ CÁC MẪU XĂNG 2.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG Bản chất hình thành thành phần phát thải nhiễm mơi trƣờng khí xả động đốt cháy cƣỡng sở khoa học để tiến hành nội dung thực nghiệm động sử dụng nhiên liệu sinh học Xăng / Ethanol - Butanol Việc đánh giá tiêu chí phát thải nhiễm mơi trƣờng khí xả động phải dựa kết thực nghiệm Các tiêu chuẩn khí thải để đƣa đánh giá khả sử dụng nhiên liệu, chƣơng sở khoa học cho việc thực thí nghiệm chƣơng 3, đồng thời sở để phân tích đánh giá kết thí nghiệm cách khoa học 10 d Ở chế độ 90% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p 3.4.2 Diễn biến phát thải động DAEWOO A16-DMS sử dụng nhiên liệu E5, (E15+Bu5) E20 3.4.2.1 Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC chế độ không tải (tốc độ động cơ: 1250 v/p) 3.4.2.2 Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC chế độ tải không đổi (ct = costan) thay đổi tốc độ động cơ(n ) a Ở chế độ 30% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p b Ở chế độ 50% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p c Ở chế độ 70% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p d Ở chế độ 90% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p 3.4.3 Diễn biến phát thải động DAEWOO A16-DMS sử dụng nhiên liệu E5, (E20+Bu5) E25 3.4.3.1 Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC chế độ không tải (tốc độ động cơ: 1250 v/p) 3.4.3.2 Diễn biến thành phần phát thải CO, CO2, HC chế độ tải không đổi (ct = costan) thay đổi tốc độ động cơ(n ) a Ở chế độ 30% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p b Ở chế độ 50% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p c Ở chế độ 70% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p d Ở chế độ 90% tải, tốc độ từ l250v/p đến 4000v/p 3.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG Với hệ thống trang thiết bị đại phịng thí nghiệm động với máy đo ô nhiễm độc lập điều kiện tốt để thực nghiệm đo đạc thông số thành phần chất nhiễm khí thải động Daewoo A16DMS cách hiệu quả, đạt đƣợc yêu cầu kỹ thuật luận văn đặt Đây luận chứng khoa học quan trọng việc phân 11 tích đánh giá kết thực nghiệm chƣơng 04 Trong q trình, thực nghiệm, thơng số đo đạc hoàn toàn phù hợp với chế độ vận hành, động Tuy nhiên để đảm bảo tuổi thọ động theo yêu cầu chuyên viên phịng thí nghiệm (khi sử dụng nhiên liệu sinh học ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt xi lanh mà luận văn hồn tồn khơng thể đánh giá vấn đề này) nên phần thực nghiệm bị giới hạn tốc độ động không đạt đƣợc ngƣỡng lớn 5800 [rpm] theo thông số kỹ thuật động Daewoo A16DMS mà đạt tốc độ 4000 [rpm] Trong thực nghiệm đề tài có đƣợc số liệu cụ thể từ xác định đƣợc quy luật hình thành thành phần khí thải đồng thời so sánh, đƣợc mức độ ô nhiễm bảy loại nhiên liệu xăng sinh học (E5, E15, E20, E25 ,E10+B5, E15+B5 E20+B5) Đối với hỗn hợp E10+B5, E15+B5 E20+B5 nhằm mục đích xác định mức độ phát thải ba tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu so với xăng E5 đƣa kết luận khả sử dụng nhiên liệu Xăng / Ethanol-Butanol động Daewoo A16DMS đảm bảo tiêu chí giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, chọn tỷ lệ tốt có mức độ phát thải thấp với chế độ tải tốc độ động 12 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 PHÂN TÍCH SO SÁNH CÁC CHẤT PHÁT THẢI CỦA BA HỖN HỢP E10+B5, E15+B5 VÀ E20+B5 SO VỚI XĂNG HIỆN HÀNH E5 Với kết thực nghiệm đạt đƣợc chƣơng 3, cho ta xác định đánh giá phân tích so sánh mức độ phát thải chất ô nhiễm xăng E10+B5, E15+B5 E20+B5 so với xăng hành E5 4.1.1 Trường hợp động chạy không tải Nồng độ chất phát thải CO, CO2 HC loại nhiên liệu E10+B5, E15+B5, E20+B5 E5 chế độ khơng tải (vị trí bƣớm ga giới hạn nhỏ số vịng quay khơng tải 1250/ph) đƣợc xác định tổng hợp so sánh bảng 4.1 đƣợc thể hình 4.1 Bảng 4.1: Diễn biến phát thải hỗn hợp nhiên liệu E10+ B5, E15+B5, E20+B5 E5 chế độ không tải NHIÊN LIỆU CO% CO2% HC % E5 1.61 12.3 233.43 1.38 12.13 225.38 E10+B5 0.05 11.18 214.111 E15+B5 0.07 11.23 225.25 E20+B5 DIỄN BIẾN PHÁT THẢI CO; CO2 VÀ HC Ở CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI CỦA NHIÊN LIỆU E10+B5, E15+B5, E20+B5, VÀ E5 250 233.43 225.38 214.111 225.25 200 150 100 50 12.3 12.63 11.789 11.23 1.61 1.38 0.05 0.07 E10+B5 E15+B5 E20+B5 E5 CO% CO2% HC % Hình 4.1: Diễn biến phát thải mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ không tải 13 * Nhận xét chế độ không tải: Kết cho thấy chế độ không tải thành phần CO, CO2 HC nhiên liệu xăng/ethanol –butanol giảm so với xăng E5, nhƣng hỗn hợp có tỹ lệ E15+B5 chất phát thải thấp cụ thể CO giảm 96 %, CO2 giảm 9,1 % HC giảm 8,2 % so với nhiên liệu E5 4.1.2 Trường hợp động chạy chế độ tải 30% vị trí bướm ga SO SÁNH THÀNH PHẦN CO ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA- 30% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5 E25+BU5 Thành phần CO: [%] 3.46 2.72 2.92 3.11 2.27 2.51 1.78 1.53 1.77 0.2 0.38 0.59 1.01 1.49 1.55 1.43 0.15 0.16 0.35 0.52 1.03 0.62 1.08 0.74 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] CO-E10+BU5 CO-E15+BU5 CO-E20+BU5 CO-E5 Hình 4.2 Diễn biến phát thải CO mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5;Thành phần CO2: [%] E20+B5 E5 chế độ 30 % vị trí bướm ga SO SÁNH THÀNH PHẦN CO2 ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA 30% ALPHA: 20 Nhiên liệu E10+BU5, E15+B5, E20+BU5 VÀ E5 15 12.6 12.9 13.1 11.7 13.2 12.8 13 12.7 12.3 12.9 12.3 12.3 10 12.6 12.9 11.7 11.4 13.2 12.8 13.1 12.8 11.7 12.4 12 12.2 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] CO2-E10+BU5 CO2-E15+BU5 CO2-E20+BU5 CO2-E5 Hình 4.3 Diễn biến phát thải CO2 mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 30 % vị trí bướm ga 14 SO SÁNH THÀNH PHẦN HC ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA-30% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5, E15+B5, E20+BU5 E5 400 Thành phần HC: [ppm] 350 344 300 292 250 228 254 241 206 197 227 223 144 143 200 187 181 180 187 125 120 127 150 160 156 148 111 118 108 100 50 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] HC-E10+BU5 HC-E15+BU5 HC-E20+BU5 HC-E5 Hình 4.4 Diễn biến phát thải HC mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 30 % vị trí bướm ga * Nhận xét chế độ 30% alpha: Theo diễn biến hình 4.2 cho ta thấy: - Độ phát thải CO mẫu E10+B5 tƣơng đƣơng với nhiên liệu E5 - Độ phát thải CO hai mẫu nhiên liệu E15+B5 E20+B5 thấp nhiên liệu E5 44% Theo diễn biến hình 4.3 ta thấy mức độ phát thải CO2 mẫu thử tƣơng đƣơng với nhiên liệu E5 Theo diễn biến hình 4.4 ta thấy mức độ phát thải HC ba nhiên liệu thấp so với nhiên liệu E5 30% 15 4.1.3 Trường hợp động chạy chế độ tải 50% vị trí bướm ga SO SÁNH THÀNH PHẦN CO ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA-50% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5, E15+BU5, E25+BU5 E5 3.72 3.55 4.06 Thành phần CO: [%] 3.11 2.99 2.75 2.05 2.32 2.13 2.41 1.45 1.27 1.54 1.25 1.61 1.75 0.28 0.44 0.33 0.45 0.32 0.59 0.16 0.31 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] CO-E10+BU5 CO-E15+BU5 CO-E20+BU5 CO- E5 Hình 4.5 Diễn biến phát thải CO mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 50 % vị trí bướm ga SO SÁNH THÀNH PHẦN CO2 ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA 50% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5, E15+BU5, 20 E20+BU5 E5 Thành phần CO2: [%] 15 12.8 13 12.2 11.6 13 12.9 13.1 12.9 12.3 11.7 11.8 11.8 12.9 13 12.9 12.6 13.4 13.5 13.5 13.4 13.1 12.6 12.8 12.6 10 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 CO2-E10+BU5 Tốc độ động - n: [rpm] CO2- E5 CO2-E15+BU5 CO2-E20+BU5 Hình 4.6 Diễn biến phát thải CO2 mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 50 % vị trí bướm ga 16 SO SÁNH THÀNH PHẦN HC ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA-50% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5, E15+BU5, E25+BU5 E5 Thành phần HC: [ppm] 400 350 300 250 219 201 225 219 200 137 153 152 143 131 110 105 120 135 119 108 150 114 78 69 52 54 86 96 90 85 100 50 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] HC-E10+BU5 HC-E15+BU5 HC-E20+BU5 HC-E5 Hình 4.7 Diễn biến phát thải HC mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 50 % vị trí bướm ga * Nhận xét chế độ 50% alpha: Theo diễn biến (hình 4.5) (hình 4.7) độ phát thải CO HC mẫu nhiên liệu thử (E10+B5; E15+B5 E20+B5) thấp so với nhiên liệu E5 Cụ thể HC thấp 31.4% CO thấp 45% so với nhiên liệu E5 Theo diễn biến hình 4.6 ta thấy mức độ phát thải CO2 mẫu thử tƣơng đƣơng với nhiên liệu E5 4.1.4 Trường hợp động chạy chế độ tải 70% vị trí bướm ga 17 SO SÁNH THÀNH PHẦN CO ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA-70% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5; E15+BU5; E20+BU5 E5 3.9 3.72 3.4 Thành phần CO: [%] 2.75 1.81 2.09 1.77 1.79 1.41 1.18 1.42 1.31 0.65 0.54 0.91 0.98 0.11 0.12 0.18 0.17 0.23 0.22 0.18 0.31 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] CO-E10+BU5 CO-E15+BU5 CO-E20+BU5 CO-E5 Hình 4.8 Diễn biến phát thải CO mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5;Thành phần CO2: [%] E20+B5 E5 chế độ 70 % vị trí bướm ga SO SÁNH THÀNH PHẦN CO2 ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA-70% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5; E15+BU5; E25+BU5 E5 20 11.5 11.7 15 12.5 12.9 12.6 12.8 13 13.1 13.3 13.1 12.3 11.9 10 12.5 12.6 12.8 12.9 13.3 13.3 13.2 13.3 13.2 12.8 12.9 13.2 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] CO2-E10+BU5 CO2-E15+BU5 CO2-E20+BU5 CO2- E5 Hình 4.9 Diễn biến phát thải CO2 mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 70 % vị trí bướm ga 18 SO SÁNH THÀNH PHẦN HC ĐỘNG CƠ DAEWOO NUBIRA-70% ALPHA: Nhiên liệu E10+BU5; E15+BU5; E25+BU5 E5 300 Thành phần HC: [ppm] 250 200 200 166 166 175 150 131 141 122 118 102 107 105 104 95 84 69 90 87 73 86 81 71 100 50 54 39 40 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 Tốc độ động - n: [rpm] HC-E10+BU5 HC-E15+BU5 HC-E20+BU5 HC- E5 Hình 4.10 Diễn biến phát thải HC mẫu nhiên liệu E10+B5; E15+B5; E20+B5 E5 chế độ 70 % vị trí bướm ga * Nhận xét chế độ 70% alpha: Theo diễn biến hình 4.8 hình 4.10 cho ta thấy mức độ phát thải CO HC mẫu nhiên liệu thử E10+B5 tƣơng đƣơng với nhiên liệu E5 Còn mẫu nhiên liệu E15+ BU5 E20+BU5 có mức độ phát thải CO HC thấp nhiên liệu E5, cụ thể CO- E15+BU5 thấp 57.6%; HC- E15+BU5 thấp 31%; CO- E20+BU5 thấp 69% HC- E20+BU5 thấp 34% so với nhiên liệu E5 Theo diễn biến hình 4.9 ta thấy mức độ phát thải CO2 mẫu thử tƣơng đƣơng với nhiên liệu E5