Case study 4 động cơ gdi thường có tỷ số nén cao hơn động cơ xăng thông thường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTVIỆN KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ**********

BÁO CÁO BÀI TẬP VỀ NHÀ TUẦN 10Học phần: Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong

Hoàng Văn Hải 2125102050204

Lê Quốc Hoàn 2125102050690

Vũ Minh Dũng 2125102050133

Phạm Minh Duy 2125102050024

Bình Dương, ngày 15 tháng 11 năm 2023

1.Chuỗi cung ứng ngành điện tử 12

2 chuỗi cung ứng ngành chế tạo xe 13

3.Chuỗi cung ứng hàng tiêu dùng nhanh 14

4.Chuỗi cung ứng thực phẩm 16

5.Chuỗi cung ứng ngành dệt may 17

*SO SÁNH CÁC GIAI ĐOẠN QUÁ TRÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ XĂNG VÀ ĐỘNG CƠ DIESEL

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ

hình 1 1 sơ đồ CO2 bằng tiếng anh 6

hình 1 2 Sơ đồ CO2 bằng tiếng việt 7

hình 1 3 Sự hình thành CO2 11

hình 1 4 Sử dụng pin để bảo vệ môi trường 13

hình 1 5 Vật liệu tái chế bảo vệ môi trường 15

hình 1 6 Nguồn năng lượng có sẵn 16

hình 1 7 Bài tập về nhà 20

DANH MỤC BẢN BIỂU

Bảng 1 1 Thông tin nhóm 5

Bảng 1 2 Kế hoạch của nhóm 6

Bảng 1 3 Động cơ GDI và động cơ xăng thông thường 11

Bảng 1 4 so sánh các giai đoạn quá trình cháy của dộng cơ xăng và diesel 20

BẢNG TIẾNG ANHTừ viết

GDI Gasoline Direct Injection Phun xăng trực tiếp BDC bottom dead centre Điểm chết dưới

Environmental Research Letters

Thư nghiên cứu môi trường carbon dioxide Khí cacbonic

ESG Environment-SocialH-Governance

Môi trường-Xã hội-quản trị lean management Quản lí tinh gọn

TPS Transaction Per Second Giao dịch mỗi giây

THÔNG TIN NHÓM

MSSVHọ tênVai tròPhân công công việc

2125102050006 Cù Văn Thắng Nhóm trưởng Nội dung 2125102050246 Võ Đức Tài Thư ký, Điều phối Bài tập 2125102050205 Lê Viết Thắng Thành viên Bài tập

2125102050204 Hoàng Văn Hải Thành viên Nội dung,word 2125102050690 Lê Quốc Hoàn Thành viên Nội dung 2125102050133 Vũ Minh Dũng Thành viên Nội dung 2125102050024 Phạm Minh Duy Thành viên Nội dung

Bảng 1 1 Thông tin nhóm

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN BÁO CÁO

Cột mốcCông việc dự kiếnƯớc lượng tài liệu, hình ảnh, tài liệu tham khảo liên

chỉnh sửa bài tập 1 Bản báo cáo phiên bản chỉnh sửa

14/11/2023 Thực hiện chỉnh sửa bài tập theo sự góp ý 1 Bản báo cáo phiên bản 2Phiếu đánh giá cá nhân trong làm

DỊCH BẢN ĐỒ CO2

hình 1 1 sơ đồ CO2 bằng tiếng anh

hình 1 2 Sơ đồ CO2 bằng tiếng việt

Case study 4: Động cơ GDI thường có tỷ số nén cao hơn động cơxăng thông thường

- Động cơ GDI (Gasoline Direct Injection) là động cơ chạy bằng xăng với hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp

- Nguyên lý hoạt động: Động cơ GDI hoạt động tương tự như động cơ diesel, trong đó nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt, nơi nó được trộn với không khí đã được cung cấp trước đó Trong trường hợp này, hỗn hợp nhiên liệu-không khí tạo thành được đốt cháy trong xi lanh nhờ tia lửa điện từ bugi - Tỷ số nén là tỷ lệ giữa thể tích của xi-lanh ở điểm chết dưới (BDC) và điểm chết trên (TDC) Tỷ số nén càng cao thì nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp khí-nhiên liệu trong xi-lanh càng lớn khi piston đạt TDC Điều này dẫn đến quá trình cháy hiệu quả hơn, tạo ra công suất và mô-men xoắn cao hơn.

- Động cơ GDI thường có tỷ số nén cao hơn động cơ xăng thông thường nghĩa là: động cơ GDI có thể sử dụng tỷ số nén cao hơn động cơ xăng thông thường mà không bị kích nổ Điều này là do động cơ GDI sử dụng hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp, trong đó nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt Điều này giúp cải thiện quá trình cháy và giảm nguy cơ kích nổ.

- Động cơ xăng thông thường thường có tỷ số nén từ 8:1 đến 12:1 Động cơ GDI thường có tỷ số nén từ 10:1 đến 14:1 Tỷ số nén cao hơn giúp động cơ GDI tạo ra công suất và mô-men xoắn cao hơn, đồng thời giúp động cơ tiết kiệm nhiên liệu hơn.

Tỷ số nén cao hơn giúp động cơ GDI tạo ra công suất và mô-menxoắn cao hơn

- Tỷ số nén cao hơn giúp tăng nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp khí-nhiên liệu trong xi-lanh Điều này dẫn đến quá trình cháy hiệu quả hơn, tạo ra công suất và mô-men xoắn cao hơn.

- Công suất là khả năng tạo ra năng lượng của động cơ Mô-men xoắn là khả năng tạo ra lực của động cơ Cả hai đều là những yếu tố quan trọng đối với hiệu suất của động cơ.

Tỷ số nén cao hơn giúp động cơ GDI tiết kiệm nhiên liệu hơn

- Tỷ số nén cao hơn giúp động cơ GDI đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn Điều này dẫn đến mức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn.

- Khi tỷ số nén cao hơn, hỗn hợp khí-nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn hơn Điều này giúp giảm lượng khí thải, bao gồm cả khí thải carbon dioxide (CO2).

- Động cơ GDI có thể sử dụng tỷ số nén cao hơn động cơ xăng thôngthường vì hai lý do chính:

 Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp

- Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp giúp nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt Điều này giúp nhiên liệu được trộn với không khí một cách đồng đều hơn.

- Khi nhiên liệu được trộn với không khí một cách đồng đều hơn, quá trình cháy diễn ra hiệu quả hơn Điều này giúp giảm nguy cơ kích nổ và cho phép sử dụng tỷ số nén cao hơn.

 Hệ thống phun nhiên liệu nhiều giai đoạn

- Hệ thống phun nhiên liệu nhiều giai đoạn giúp nhiên liệu được phun vào buồng đốt ở nhiều thời điểm khác nhau Điều này giúp cải thiện quá trình đốt cháy và giảm thiểu sự hình thành muội than.

- Muội than là một sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy nhiên liệu Muội than có thể bám vào các bộ phận của động cơ và gây ra hư hỏng.

- Động cơ GDI có một số ưu điểm như:

- Tăng công suất và mô-men xoắn - Giảm mức tiêu hao nhiên liệu - Giảm lượng khí thải

- Động cơ GDI cũng có một số nhược điểm như:

- Khó khởi động ở nhiệt độ thấp

- Có thể bị kích nổ, đặc biệt là khi sử dụng nhiên liệu có chất lượng thấp - Có thể bị ăn mòn do nhiệt độ cao

- Các biện pháp kỹ thuật khắc phục những nhược điểm:

- Sử dụng hệ thống khởi động nóng

- Sử dụng hệ thống điều khiển động cơ tiên tiến - Sử dụng vật liệu chịu nhiệt cao

So sánh động cơ GDI và động cơ xăng thông thường:

Động cơ xăng thông

Tỷ số nén Cao hơn (10:1 - 14:1) Thấp hơn (8:1 - 12:1) Công suất và mô-men

Tiêu hao nhiên liệu Tiết kiệm hơn Ít tiết kiệm hơn

Khó khởi động ở nhiệt

độ thấp Có thể gặp khó khăn Ít gặp khó khăn Khả năng bị kích nổ Cao hơn Thấp hơn

Bảng 1 3 Động cơ GDI và động cơ xăng thông thường

Case study 5

Những giải pháp làm giảm phát thải khí CO2 hiệu quả nhất

Theo kết quả một nghiên cứu được công bố ngày 11/7 trên tạp chí Environmental Research Letters của Thụy Điển thì hiện nay có 4 biện pháp rất hiệu quả mà người dân trên thế giới có thể áp dụng để giảm lượng khí thải dioxide carbon (CO2) và chống lại tình trạng trái đất nóng lên là:

Hạn chế sử dụng ô tô cá nhân : Việc này có thể giúp giảm 2,4 tấn CO2 mỗi năm

Ăn nhiều rau quả: Giúp giảm 0,8 tấn khí thải CO2 mỗi năm

Hạn chế đi lại bằng máy bay : Có thể làm giảm khoảng 1,6 tấn CO2 trong mỗi chuyến đi

Thực hiện “kế hoạch hóa” gia đình : Sinh đẻ ít con, một biện pháp được coi là hiệu quả nhất để đối phó với tình trạng trái đất nóng lên, có thể giúp giảm trung bình 58,6 tấn CO2/năm.

hình 1 3 Sự hình thành CO2

*Công nghệ

1.Chuỗi cung ứng ngành điện tử

Áp dụng quy trình mới hiệu quả hơn và sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường : có thể giảm khoảng 20% lượng khí thải CO2

Sử dụng quy trình sản xuất mới hiệu quả hơn hoặc công nghệ sản xuất được tối ưu hóa, tăng hiệu suất sử dụng vật liệu hoặc sử dụng vật liệu tái chế & thân thiện với môi trường có thể giảm khoảng 20% lượng khí thải CO2.

Doanh nghiệp sản xuất ngành công nghệ số có thể đạt được các mục tiêu ESG (Môi trường, Xã hội, Quản trị) bằng cách áp dụng các quy tắc cốt lõi của quản lý tinh gọn (lean management) Nhiều doanh nghiệp áp dụng công nghệ Sản Xuất Thông Minh hoặc Công Nghiệp 4.0 không chỉ để nâng cao hiệu suất sản xuất, cắt giảm chi phí mà còn nhằm đạt được sự bền vững về mặt môi trường.

Sử dụng năng lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 35% lượng khí thải CO2

Ngành công nghiệp liên quan đến điện tử chiếm khoảng 35% lượng khí thải CO2, phát sinh từ việc sử dụng điện trong quá trình sản xuất Trong tương lai ngắn hạn, các doanh nghiệp có thể xem xét sử dụng hệ thống quản lý năng lượng theo chuẩn ISO để xây dựng phương pháp giám sát năng lượng thông minh, từ đó tối đa hóa hiệu suất sử dụng năng lượng Trong tương lai dài hạn, có thể sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió để giảm một lượng lớn khí thải CO2.

Sử dụng nhiệt lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 30% lượng khí thảiCO2

Thay đổi nguồn năng lượng từ than đá và dầu mỏ trong quy trình sản xuất thành các nguồn năng lượng thân thiện với môi trường như hydro, nhiên liệu sinh học hoặc khí methane, có thể giảm khoảng 30% lượng khí thải CO2.

2 chuỗi cung ứng ngành chế tạo xe

Quy trình hoạt động của chuỗi cung ứng ngành chế tạo xe thuộc loại tiêu thụ năng lượng cao Lựa chọn sử dụng phương pháp xử lý hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn, hoặc các loại năng lượng và nhiệt lượng tái tạo trong quá trình sản xuất có thể giảm đáng kể lượng khí thải CO2.

Sử dụng năng lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 40% lượng khíthải CO2

Chuỗi cung ứng ngành chế tạo xe chiếm 40% lượng khí thải CO2 do việc sử dụng điện trong quá trình sản xuất nhôm, pin, kính, v.v Do đó, sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió và các nguồn năng lượng tái tạo khác có thể giảm khoảng 40% lượng khí thải CO2.

hình 1 4 Sử dụng pin để bảo vệ môi trường

Sử dụng nhiệt lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 20% lượng khí thảiCO2

Trong chuỗi cung ứng ngành chế tạo xe thời gian gần đây, một trong những yếu tố quan trọng là sản xuất pin Trong quy trình sản xuất pin, nếu có thể sử dụng nhiệt lượng tái tạo trong quá trình làm khô có thể giúp cắt giảm khoảng 20% lượng khí thải CO2.

Quy trình sản xuất mới hiệu quả hơn: Có thể giảm khoảng 10% lượngkhí thải CO2

Dựa trên báo cáo kiểm soát carbon để tìm ra các quy trình có lượng khí thải carbon cao, sau đó sử dụng hệ thống tối ưu hóa sản xuất (TPS) để cắt giảm lãng phí trong quy trình, tối ưu hóa hiệu suất và đưa ra quy trình mới hiệu

quả hơn Hoặc thay đổi trực tiếp thiết bị, ví dụ trong sản xuất thép, nếu thay đổi quy trình sản xuất từ lò nung sử dụng than sang quy trình sản xuất bằng lò nung điện thân thiện với môi trường, có thể giúp cắt giảm khoảng 10% lượng khí thải CO2.

3.Chuỗi cung ứng hàng tiêu dùng nhanh

Hàng tiêu dùng nhanh bao gồm các sản phẩm vệ sinh cá nhân, mỹ phẩm và các sản phẩm tương tự với chu kỳ sử dụng ngắn.

Sử dụng nhiệt lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 30% lượng khí thảiCO2

Trong chuỗi cung ứng hàng tiêu dùng nhanh, thường sử dụng nhiều phương pháp sản xuất liên quan đến hóa chất, đòi hỏi sự chuyển đổi năng lượng từ nhiệt độ thấp đến cao Nếu thay đổi thành sử dụng năng lượng nhiệt tái tạo (như bơm nhiệt hoặc khí sinh học), có thể giúp giảm khoảng 30% lượng khí thải CO2.

Nâng cao hiệu suất sử dụng nguyên liệu trong chuỗi cungứng: Có thể giảm khoảng 25% lượng khí thải CO2

Hàng tiêu dùng nhanh, như tên gọi của nó, là các sản phẩm được tiêu thụ liên tục trong cuộc sống Sau khi người tiêu dùng sử dụng sản phẩm, chúng thường bị vứt bỏ, gây ra rất nhiều chất thải Quá trình sản xuất nhanh cùng việc bị vứt bỏ liên tục gây ra lượng lớn khí thải nhà kính.

Nhựa, giấy và các vật liệu tương tự là những vật liệu đóng gói phổ biến nhất trong hàng tiêu dùng nhanh Nếu các nhà cung cấp nguyên liệu trong chuỗi cung ứng tăng cường hiệu suất sản xuất, giảm lãng phí năng lượng hoặc thiết kế vật liệu đóng gói có thể thu hồi sau đó, có thể giúp giảm khoảng 25% lượng khí thải CO2.

hình 1 5 Vật liệu tái chế bảo vệ môi trường

Sử dụng vật liệu tái chế: Có thể giảm khoảng 15% lượng khí thảiCO2

Nếu trong quá trình thiết kế sản phẩm, doanh nghiệp không sử dụng các vật liệu mới mà lựa chọn các vật liệu tái chế thân thiện với môi trường, chẳng hạn như nhựa PET, PVC, PE, PP, PS đã qua tái chế, có thể giúp giảm khoảng 15% lượng khí thải CO2.

4.Chuỗi cung ứng thực phẩm

Cách trồng trọt, quy trình sản xuất thực phẩm và sử dụng năng lượng, cũng như lựa chọn nguồn năng lượng cho phương tiện vận chuyển thực phẩm đều ảnh hưởng đến lượng khí thải nhà kính.

Tối ưu hóa việc sử dụng nguyên liệu và quy trình sản xuất: Cóthể giảm khoảng 25% lượng khí thải CO2

Trong quá trình trồng trọt và chăn nuôi, cần tối ưu hóa việc sử dụng phân bón nitrogen Vì quá trình sản xuất phân bón nitrogen yêu cầu nhiệt độ và áp suất cao, cần tối ưu hóa phương pháp sản xuất phân bón

thể giảm lượng khí thải nhà kính ở nhiệt độ thấp Trong quá trình sản xuất thực phẩm, có thể sử dụng dữ liệu từ các công cụ số hóa để giảm lượng thực phẩm bị lãng phí Tổng cộng, có thể giảm khoảng 25% lượng khí thải CO2.

Sử dụng năng lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 15% lượng khí thảiCO2

hình 1 6 Nguồn năng lượng có sẵn

Trong quá trình sản xuất chế biến và đóng gói thực phẩm, nếu sử dụng năng lượng tái tạo như quang điện mặt trời hoặc sự cộng sinh của chăn nuôi, nông nghiệp, ngư nghiệp và điện, có thể giảm 15% lượng khí thải CO2.

Sử dụng nhiên liệu vận chuyển thân thiện môi trường: Có thể giảmkhoảng 5% lượng khí thải CO2

Trong quá trình vận chuyển thực phẩm, nếu thay thế nhiên liệu như xăng hoặc dầu diesel bằng nhiên liệu xanh như pin hoặc hydro, có thể giảm khoảng 5% lượng khí thải CO2.

5.Chuỗi cung ứng ngành dệt may

Ngành dệt may là một trong những ngành công nghiệp chính được chính phủ các quốc gia trên thế giới tập trung vào việc tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải carbon do quá trình sản xuất tiêu thụ năng lượng lớn.

Sử dụng năng lượng tái tạo: Có thể giảm khoảng 45% lượng khí thải CO2 Trong quá trình sản xuất và chế tạo vật liệu dệt may, trước đây thường sử dụng công nghệ hóa đốt than, dầu mỏ và các nguồn năng lượng có khí thải carbon cao Nếu thay đổi phương pháp sản xuất bằng cách sử dụng khí tự nhiên thay thế cho than đốt, dầu mỏ và tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và điện gió, có thể giúp giảm khoảng 45% lượng khí thải CO2.

Tối ưu hóa quy trình cùng với nhà cung ứng: Có thể giảm khoảng25% lượng khí thải CO2

Yêu cầu nhà cung ứng cải thiện hiệu suất quy trình sản xuất, chẳng hạn như thay mới các thiết bị cũ hoặc áp dụng hệ thống quản lý sản xuất thông minh, nâng cấp thiết bị và thiết kế dây chuyền sản xuất sao cho các quy trình may, vắt, dệt có hiệu suất tiêu thụ năng lượng thấp hơn, từ đó giảm được khoảng 25% lượng khí thải CO2.

*SO SÁNH CÁC GIAI ĐOẠN QUÁ TRÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ XĂNG VÀĐỘNG CƠ DIESEL

Động cơ xăng và động cơ diesel là hai loại động cơ đốt trong phổ biến, sử dụng nhiên liệu khác nhau và có cách hoạt động khác nhau Sự khác biệt chính giữa chúng là cách các quá trình đốt cháy này xảy ra Trong động cơ xăng, nhiên liệu đầu tiên được trộn với không khí và sau đó được nén bởi các pít-tông Tiếp theo, nó được đánh lửa bằng tia lửa điện từ bugi Trong động

cơ diesel, không khí được nén trước khi hòa trộn với nhiên liệu Nhiên liệu được phun vào buồng đốt và tự bốc cháy do nhiệt độ cao của không khí nén Quá trình đốt cháy trong động cơ xăng và động cơ diesel có thể được chia thành các giai đoạn khác nhau, dựa vào sự biến thiên áp suất và nhiệt độ trong xi lanh Dưới đây là một bảng so sánh các giai đoạn quá trình cháy của:

ĐỘNG CƠ XĂNGĐỘNG CƠ DIESEL

Giai đoạn I: Gọi là giai đoạn cháy trễ Giai đoạn này bắt đầu từ khi bugi bật tia lửa điện và kết thúc tại điểm đường áp suất do cháy bắt đầu tách khỏi đường áp suất do nén Đây là giai đoạn hình thành các trung tâm cháy ban đầu Thời gian cháy trễ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất lý hóa của nhiên liệu, chuyển động rối, nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp, tỉ số nén và năng lượng của tia lửa điện.

Giai đoạn I: Gọi là giai đoạn cháy trễ Giai đoạn này là giai đoạn chuẩn bị các trung tâm tự cháy đầu tiên Kể từ lúc bắt đầu phun nhiên liệu cho đến khi đường áp suất do cháy tách khỏi đường áp suất do nén Khi nhiên liệu phun vào buồng cháy, nhờ chuyển động xoáy lốc không khí trong xi lanh để xé nhỏ và trộn đều với không khí, nhiên liệu bắt đầu bốc hơi Giai đoạn này áp suất tăng lên rất chậm vì mất nhiệt do quá trình bay hơi nhiên liệu, những trung tâm cháy đầu tiên được hình thành với tốc độ cháy còn quá nhỏ, lượng nhiên liệu phun vào trong giai đoạn này chiếm khoảng 30-40% lượng nhiên liệu cung cấp cho toàn bộ chu trình

Giai đoạn II: Gọi là giai đoạn cháy nhanh Giai đoạn này bắt đầu từ khi đường áp suất do cháy tách khỏi đường áp suất do nén và kết thúc khi đạt đến áp suất tối đa Đây là giai đoạn màng lửa lan truyền nhanh chóng trong buồng đốt, hầu hết nhiên liệu được đốt cháy và áp suất tăng lên nhanh chóng Tốc độ cháy phụ thuộc

Giai đoạn II: Gọi là giai đoạn cháy nhanh Giai đoạn này bắt đầu từ khi đường áp suất do cháy tách khỏi đường áp suất do nén và kết thúc khi đạt đến áp suất tối đa Đây là giai đoạn nhiên liệu được phun vào buồng đốt liên tục và hòa trộn với không khí nén, tạo ra nhiều nguồn lửa cùng một lúc ở những nơi có hệ số dư lượng không khí thích hợp Áp