Nhiên liệu sinh học gốc dùng để pha trộn xăng E5, xăng E10 và nhiên liệu diesel B5...17Bảng 6 - Chỉ tiêu kỹ thuật của etanol nhiên liệu không biến tính...18Bảng 7 - Chỉ tiêu kỹ thuật của
Nhiên liệu xăng 1.Xăng là gì?
Thành phần hóa học của xăng
Thành phần xăng dầu gồm các hợp chất hữu cơ phức tạp từ quá trình chưng cất dầu mỏ, bao gồm hydrocacbon và phi hydrocacbon Hydrocacbon chiếm phần lớn, bao gồm parafin (alkan), olefin (anken), naphthenes (hợp chất hydrocarbon tuần hoàn, công thức chung CnH2n), và aromatics (hợp chất vòng thơm) Trong thành phần hóa học của xăng, có khoảng 500 hydrocacbon khác nhau từ C4 đến C12, trong đó parafin, olefin và aromatics là thành phần chính của xăng thương mại.
Xăng thương phẩm thường được lấy từ nhiều quá trình lọc hoá dầu khác nhau như chưng cất, cracking, reforming, alky hóa, polymer hóa, izome hoá… Để tránh hiện tượng cháy quá sớm và hiện tượng kích nổ máy và làm giảm hiệu quả của động cơ đốt trong, xăng được thêm một số phụ gia như chì ethylene và một số chất khác Chì ethylene là chất chống kích nổ cũng là chất làm tăng chỉ số octan.
Hiện nay, hợp chất của chì này và một số hợp chất khác đã không còn được sử dụng do tính độc hại của nó Tuy nhiên, chúng vẫn còn được sử dụng trong xăng cho xe hơi đua và xăng máy bay
Các hóa chất khác có thể được thêm vào xăng để cải thiện độ ổn tính, tăng hiệu suất, kiểm soát sự ăn mòn và cung cấp hệ thống làm sạch nhiên liệu Các hóa chất
1 này có thể là ethanol, ETBE (Ethyl tert-butyl ether) hoặc MTBE (Methyl tert-butyl ether) để cải thiện quá trình đốt cháy.
Tùy vào từng loại xăng mà người ta sẽ pha trộn thêm các chất phụ gia cần thiết để giải quyết các vấn đề như:
Không kích nổ Không tạo nút hơi Không đóng băng chế hòa khí Bật máy tốt Ít tạo cốc, tàn, nhựa…
Các chỉ tiêu chất lượng của xăng
Hiện tượng cháy trong động cơ có thể xảy ra 2 trường hợp: cháy bình thường và cháy kích nổ Chỉ số octan của xăng thể hiện tính chống kích nổ của xăng Xăng có chỉ số octan càng cao thì tính chống kích nổ càng cao và ngược lại Xăng có chỉ số octan cao dùng cho các loại động cơ có tỉ số nén cao.
Sử dụng xăng có chỉ số octan không phù hợp với tỷ số nén của động cơ có thể dẫn đến các vấn đề về cháy Xăng có chỉ số octan thấp cho động cơ tỷ số nén cao gây ra cháy kích nổ, trong khi xăng chỉ số octan cao cho động cơ tỷ số nén thấp dẫn đến cháy kém hiệu quả, tạo cặn carbon, hao nhiên liệu và làm bẩn động cơ.
Tính ổn định là khả năng ổn định về mặt hóa học trước những tác động của môi trường xung quanh Tính ổn định của xăng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố: nhiệt độ, diện tích tiếp xúc với không khí, mức độ tồn chứa, thời gian tồn chứa, độ sạch và khô của vật chứa… Xăng có hàm lượng keo nhựa càng cao thì độ ổn định càng thấp và ngược lại. c Tính bay hơi thích hợp.
Muốn cháy được xăng cần kết hợp với oxi trong máy Với một lượng oxi vừa đủ, quá trình cháy sẽ đạt được hiệu suất cao nhất Đối với động cơ đốt trong, xăng và oxi được trộn với nhau thông qua bộ chế hòa khí Nếu xăng bay hơi không thích hợp thì động cơ không phát huy hết công suất, làm hao xăng và gặp phải những sự cố như:
Ngộp xăng (sặc xăng) Ngẹt xang hay nút hơi. d Không ăn mòn, không nước và tạp chất cơ học.
Trong xăng có các hợp chất của lưu huỳnh, các axit… và một số chất khác có khả năng ăn mòn kim loại Ngoài ra, xăng còn có khả năng lẫn các tạp chất như:
Nước, hơi nước thâm nhập vào xăng trong quá trình xuất, nhập, tồn…
Tạp chất cơ học: cát, bụi, các phụ gia… có trong quá trình bơm rót, vận chuyển và sản xuất.
Các loại xăng trên thị trường hiện nay
Xăng RON 95 có màu vàng đất, có mùi được sử dụng cho phương tiện có tỉ số nén trên 9,5/1 như các xe hơi đời mới, xe đua Xăng RON 95 có chỉ số octan là 95. b.Xăng sinh học E5.
Xăng sinh học E5 là hỗn hợp của xăng RON 92 pha 5% ethanol Ethanol được sử dụng như một loại phụ gia để thay thế cho phụ gia chì trong xăng Xăng E5 được bán rộng rãi từ ngày 1/1/2015 Tuy nhiên loại xăng này không thích hợp cho xe moto có tỉ số nén cao, xe tay ga Các loại xe tay ga và xe hơi mà nhà sản xuất bắt buộc dùng xăng
RON 95 thì không nên dùng xăng E5. c.Xăng RON 92 (xăng A92)
Xăng RON 92 có màu xanh lá, mùi đặc trưng, được sử dụng cho các phương tiện có chỉ số nén dưới 9.5/1 Xăng RON 92 có chỉ số octan là 92.
Ngoài 3 loại xăng kể trên thì trước đây Việt Nam còn có xăng RON 83 (xăng có chỉ số octan 83) Ngày 19/9, Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng đã có văn bản chính thức đồng ý ngừng sản xuất, lưu thông xăng không chì RON 83 từ ngày 1/1/2014 Nguyên nhân là do tình trạng gian lận pha trộn xăng RON 83 vào xăng RON 92, RON 95 để thu lợi bất chính Như vậy hiện nay trên thị trường Việt Nam chỉ còn lưu hành 2 loại xăng là
RON 95 và xăng sinh học E5.
NHIÊN LIỆU DIESEL
Dầu Diesel là gì?
Dầu Diesel (DO) còn được biết đến với tên dầu gazole, là một loại nhiên liệu lỏng, là sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm giữa dầu hỏa cùng dầu bôi trơn công nghiệp.
Nhiên liệu diesel được tạo ra từ phân đoạn gasoil và được xem là sản phẩm của quá trình chưng cất trực tiếp dầu mỏ với đầy đủ các tính chất phù hợp cho động cơ Diesel mà không cần phải áp những những quá trình biến đổi phức tạp.
Nó được đặt tên theo người đã tìm ra – ông Rudolf Diesel với khởi đầu là các phát hiện ra các công cụ nén – đánh lửa bằng dầu diesel Dầu Diesel được bắt đầu đưa vào sử dụng trong đầu thế kỷ 20.
Dầu diesel có màu gì?
Dầu Diesel có màu vàng nhạt đặc trưng khá giống mới xăng A95 Dựa vào màu sắc có thể dễ dàng phân biệt được các loại nhiên liệu cho động cơ (xăng sinh học A92 có màu xanh dương)
Một số đặc điểm của dầu Diesel
Có nhiệt độ bốc hơi từ 175 đến 370 oC, ở một số nhiên liệu nặng hơn có thể có nhiệt độ bốc hơi lên tới 315 đến 425 độ C (còn được gọi với tên dầu Mazut)
Có tỷ trọng: 0.79x10-3 – 0.87x10-3 Nặng hơn dầu lửa và xăng Không gây mòn cho các thiết bị
Có màu vàng nhạt đặc trưng khá giống với màu của xăng A95
Dầu diesel dùng cho xe nào?
Thường dùng cho các loại động cơ đốt trong với tên gọi động cơ Diesel trong tất cả các loại hình: đường bộ, đường thủy, đường sắt Đây là loại động cơ được phát minh bởi một kỹ sư người Đức vào năm 1982 với 4 kì trong một chu kỳ hoạt động (kỳ nạp, nén, nổ và xả) Sự cháy của nhiên liệu được xảy ra trong buồng đốt khi piston đi tới gần điểm chết bên trong kì nén Nó còn hiểu đơn giản là sự tự cháy dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao của không khí nén.
Ngoài ra nó còn được sử dụng phổ biến trong những loại xe với tải trọng lớn như xe nâng dầu, xe nâng bán tự động hay tuabin khí,
Dầu Diesel sử dụng cho các động cơ diesel
Dầu hỏa có phải là dầu diesel?
Dầu hỏa hay còn được gọi là Kêrôsin là hỗn hợp của các hiđrôcacbon dễ bắt cháy, không màu Dầu hỏa thu được nhờ chưng cất phân đoạn dầu mỏ ở khoảng nhiệt độ từ
Nhiên liệu máy bay phản lực và tên lửa ngày nay chủ yếu sử dụng dầu hỏa, có nhiệt độ sôi trong khoảng 150 °C đến 275 °C Do vậy, dầu hỏa hoàn toàn khác với dầu diesel.
Hiện nay, ở Việt Nam đang sử dụng 2 loại dầu diesel chủ yếu là DO 0,005%S và DO
Dầu DO 0,005%S: Là loại dầu có hàm lượng lưu huỳnh nhỏ hơn 500mg/kg Nó thường được dùng chủ yếu trong các phương tiện giao thông đường bộ Tuy nhiên ít sử dụng trong ngành thực phẩm, dược phẩm do các động cơ sử dụng loại dầu này có chứa lượng khí thải và tiếng ồn cao, có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người
Dầu DO 0,25%S: là loại dầu có hàm lượng lưu huỳnh nhỏ hơn 2500mg/kg Nó có khả năng độ cháy cao và mang lại công suất lớn nên được ứng dụng trong các phương tiện giao thông đường thủy Không sử dụng loại dầu này cho các loại xe nâng hàng hóa vì có thể khiến động cơ hỏng hóc và gây tác động xấu cho môi trường do lượng nhiệt tỏa ra lớn.
Hàm lượng lưu huỳnh trong diesel có ý nghĩa rất quan trọng: hàm lượng lưu huỳnh càng nhỏ càng tốt, nếu hàm lượng cao có thể sinh ta axit sunfuric có độ ăn mòn cao gây mài mòn động cơ, phá hỏng dầu nhớt bôi trơn dẫn đến giảm tuổi thọ của động cơ. Đồng thời, sản phẩm của lưu huỳnh khi đốt cháy là muội và Sox gây ô nhiễm môi trường, vì vậy nếu lượng lưu huỳnh càng cao khả năng gây ô nhiễm càng lớn và có thể nói DO 0,25%S có hại cho môi trường hơn so với DO 0,005%S.
5 b.Ưu và nhược điểm của dầu Diesel so với các loại nhiên liệu khác. Ưu điểm
DO thải ra môi trường chỉ một lượng ít cacbon monoxide, hydrocarbonsand, carbon dioxide Đây là những chất thải dẫn đến hiệu ứng nhà kính, là nguyên nhân gây nên sự nóng lên toàn cầu Do không thể tự bốc cháy ở nhiệt độ thường nên dầu Diesel ít nguy hiểm hơn và không gây mòn cho các thiết bị Giá thành khá rẻ so với những lợi ích mà chúng mang lại
Nhược điểmTrong dầu diesel có chứa một lượng lớn các hợp chất nitrogen và các hạt vật chất Khi đốt cháy nhiên liệu này có thể dẫn đến mưa axit, khói, có mùi hôi và ảnh hưởng đến sức khỏe.
Đặc tính và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu
QUY ĐỊNH CHUNG
1.1.1 Quy chuẩn kỹ thuật này quy định mức giới hạn đối với các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan đến an toàn: sức khỏe, môi trường và các yêu cầu về quản lý chất lượng đối với các loại xăng, nhiên liệu diesel và nhiên liệu sinh học, bao gồm:
- Xăng không chì, xăng E5, xăng E10;
- Nhiên liệu diesel, nhiên liệu diesel B5;
Nhiên liệu sinh học gốc: Etanol nhiên liệu không biến tính, etanol nhiên liệu biến tính và nhiên liệu diesel sinh học gốc B100.
Các nhiên liệu trong Quy chuẩn kỹ thuật này có mã HS được quy định trong Danh mục hàng hóa xuất khẩu, nhập khẩu Việt Nam do Bộ Tài chính ban hành kèm theo Thông tư số 31/2022/TT-BTC ngày 08/6/2022 (xem Phụ lục A).
1.1.2 Quy chuẩn kỹ thuật này không áp dụng đối với các loại nhiên liệu sử dụng trong ngành hàng không và mục đích quốc phòng.
Quy chuẩn kỹ thuật này áp dụng cho mọi cá nhân, tổ chức và cơ quan tham gia vào quá trình nhập khẩu, sản xuất pha chế, phân phối hoặc bán lẻ xăng, nhiên liệu diesel cũng như nhiên liệu sinh học trong phạm vi lãnh thổ Việt Nam.
Trong Quy chuẩn kỹ thuật này, các từ ngữ dưới đây được hiểu như sau:
Hỗn hợp dễ bay hơi của các hydrocacbon lỏng có nguồn gốc từ dầu mỏ với khoảng nhiệt độ sôi thông thường từ 30 °C đến 215 °C, thường có chứa lượng nhỏ phụ gia phù hợp, nhưng không có phụ gia chứa chì, được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong.
1.3.2 Xăng E5 Hỗn hợp của xăng không chì và etanol nhiên liệu, có hàm lượng etanol từ 4 % đến
5 % theo thể tích, ký hiệu là E5.
1.3.3 Xăng E10 Hỗn hợp của xăng không chì và etanol nhiên liệu, có hàm lượng etanol từ 9 % đến
10 % theo thể tích, ký hiệu là E10.
Hỗn hợp hydrocacbon lỏng chiết xuất từ dầu mỏ được gọi là dầu diesel Nó là nhiên liệu được sử dụng trong động cơ diesel, một loại động cơ đốt trong tự cháy khi nén không khí và nhiên liệu trong xylanh dưới áp suất cao.
1.3.5 Nhiên liệu diesel B5 Hỗn hợp của nhiên liệu diesel và nhiên liệu diesel sinh học gốc, có hàm lượng metyl este của axit béo (FAME) từ 4 % đến 5 % theo thể tích, ký hiệu là B5.
1.3.6 Nhiên liệu sinh học gốc 1.3.6.1 Etanol nhiên liệu không biến tính Etanol có chứa thành phần tạp chất thông thường được sản sinh trong quá trình sản xuất etanol (kể cả nước) dùng làm nhiên liệu.
1.3.6.2 Etanol nhiên liệu biến tính Etanol dùng làm nhiên liệu được pha thêm các chất biến tính như xăng, naphta với hàm lượng từ 1,96 % đến 5,0 % thể tích.
1.3.6.3 Nhiên liệu điêzen sinh học gốc Nhiên liệu được chuyển hóa từ nguyên liệu sinh học (dầu thực vật hoặc mỡ động vật), có thành phần chính là metyl este của axit béo mạch dài, chưa pha trộn với các loại nhiên liệu khác, sử dụng để pha trộn thành nhiên liệu cho động cơ điêzen, ký hiệu là
2.2.Xăng không chì, xăng E5, xăng E10
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của xăng không chì được quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 - Chỉ tiêu chất lượng cơ bản của xăng không chì
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Trị số octan (RON), không nhỏ hơn 90/92/95 92/95/9792/95/97 92/95/97 TCVN 2703 (ASTM D
2 Hàm lượng chì, g/L, không lớn hơn 0,005 0,005 0,005 0,005 3237)
3 Thành phần cất phân đoạn:
- Điểm sôi đầu, °C Báo cáo Báo cáo Báo cáo Báo cáo
- 10 % thể tích, °C, không lớn hơn 70 70 70 70
- 50 % thể tích, °C, không lớn hơn 120 120 120 120
- 90 % thể tích, °C, không lớn hơn 190 190 190 190
- Điểm sôi cuối, °C, không lớn hơn 215 210 210 210
- Cặn cuối, % thể tích, không lớn hơn 2,0 2,0 2,0 2,0
4 Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100 mL, 5 5 5 5 TCVN 6593 (ASTM D
5 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, không lớn hơn
% thể tích, không lớn hơn
% thể tích, không lớn hơn
8 Hàm lượng olefin, % thể tích, không lớn hơn 38 30 30 theo lộ trình quy định tại
9 Hàm lượng oxy, % khối lượng, không lớn 2,7 2,7 2,7 2,7 TCVN 7332 (ASTM D
10 Tổng hàm lượng kim loại (Fe, Mn), mg/L, không lớn hơn
Không có nước tự do
Không có nước tự do
Không có nước tự do
Không có nước tự do
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của xăng E5 được quy định trong Bảng 2.
Bảng 2 - Chỉ tiêu chất lượng cơ bản của xăng E5
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
2 Hàm lượng chì, g/L, không lớn hơn 0,005 0,005 0,005 0,005 (ASTM D 3237)
3 Thành phần cất phân đoạn:
- Điểm sôi đầu, °C Báo cáo Báo cáo Báo cáo Báo cáo
- 10 % thể tích, °C, không lớn hơn 70 70 70 70
- 50 % thể tích, °C, không lớn hơn 120 120 120 120
- 90 % thể tích, °C, không lớn hơn 190 190 190 190
- Điểm sôi cuối, °C, không lớn hơn
- Cặn cuối, % thể tích, không lớn hơn
4 Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100 mL, không lớn hơn
5 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, không lớn hơn
6 Hàm lượng benzen, % thể tích, không lớn hơn
7 Hydrocacbon thơm, % thể tích, không lớn hơn
% thể tích, không lớn hơn
38 30 30 Áp dụng theo lộ trình quy định tại 2.1.4
% khối lượng, không lớn hơn
10 Hàm lượng etanol, % thể tích
11 Tổng hàm lượng kim loại (Fe,
Mn), mg/L, không lớn hơn
12 Nước tự do Không có nước tự do
Không có nước tự do
Không có nước tự do
Không có nước tự do
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của xăng E10 được quy định trong Bảng 3.
Bảng 3 - Chỉ tiêu chất lượng cơ bản của xăng E10
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Trị số octan (RON), không nhỏ hơn 92/95 92/95/97 92/95/97 92/95/97 TCVN 2703 (ASTM D 2699)
2 Hàm lượng chì, g/L, không lớn hơn 0,005 0,005 0,005 0,005
3 Thành phần cất phân đoạn: TCVN 2698 (ASTM D 86)
- Điểm sôi đầu, °C Báo cáo Báo cáo Báo cáo Báo cáo
- 50 % thể tích, °C, không lớn hơn 120 120 120 120
- 90 % thể tích, °C, không lớn hơn 190 190 190 190
- Điểm sôi cuối, °C, không lớn hơn 215 210 210 210
- Cặn cuối, % thể tích, không lớn hơn 2,0 2,0 2,0 2,0
4 Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100 mL, không lớn hơn
5 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, không lớn hơn
6 Hàm lượng benzen, % thể tích, không lớn hơn 2,5 2,5 1,0 1,0 TCVN 6703 (ASTM D 3606)
7 Hydrocacbon thơm, % thể tích, không lớn hơn 40 40 40 35
8 Hàm lượng olefin, % thể tích, không lớn hơn 38 30 30 Áp dụng theo lộ trình quy định tại 2.1.4
9 Hàm lượng oxy, % khối lượng, không lớn hơn
10 Hàm lượng etanol, % thể tích TCVN 7332 (ASTM D 4815)
11 Hàm lượng nước, % thể tích, không lớn hơn 0,2 0,2 0,2 0,2 TCVN 11048 (ASTM E 203)
12 Tổng hàm lượng kim loại (Fe, Mn), mg/L, không lớn hơn
2.2.4 Đối với xăng mức 5 áp dụng chỉ tiêu hàm lượng olefin không lớn hơn 30 % thể tích trong thời hạn 68 tháng tính từ thời điểm ban hành Thông tư ban hành
QCVN 01:2022/BKHCN về xăng, nhiên liệu điêzen và nhiên liệu sinh học, sau thời gian trên áp dụng bắt buộc mức olefin không lớn hơn 18 % thể tích.
2.2.5 Etanol nhiên liệu dùng để pha trộn với xăng không chì phải phù hợp với các quy định trong điểm 2.3.1 khoản 2.3 Mục 2 của Quy chuẩn kỹ thuật này.
2.3.Nhiên liệu diesel, nhiên liệu diesel B5
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của nhiên liệu diesel được quy định trong Bảng 4.
Bảng 4 - Chỉ tiêu chất lượng cơ bản của nhiên liệu diesel
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, không lớn hơn 500 350 50 10 TCVN 7760 (ASTM D
- Trị số xêtan 46 48 50 50 TCVN 7630 (ASTM D 613)
- Chỉ số xêtan 46 46 46 46 TCVN 3180 (ASTM D
3 Nhiệt độ cất, °C, không lớn hơn TCVN 2698 (ASTM D 86)
4 Điểm chớp cháy cốc kín, °C, không nhỏ hơn 55 55 55 55
5 Độ nhớt động học ở 40 °C, mm 2 /s TCVN 3171 (ASTM D 445)
6 Điểm chảy (điểm đông đặc) 2) , °C TCVN 3753 (ASTM D 97)
7 Hàm lượng nước, mg/kg, không lớn hơn 200 200 200 200 TCVN 3182 (ASTM D
8 Hàm lượng hydrocacbon thơm đa vòng (PAH), % khối lượng, không lớn hơn
9 Tạp chất dạng hạt, mg/L, không lớn hơn 10 10 10 10 TCVN 2706 (ASTM D
1) Có thể áp dụng chỉ số xêtan thay cho trị số xêtan, nếu không có sẵn động cơ chuẩn để xác định trị số xêtan và không sử dụng phụ gia cải thiện trị số xêtan Trong trường hợp có tranh chấp, chỉ tiêu trọng tài là trị số xêtan.
2.3.2.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của nhiên liệu diesel B5 được quy định trong Bảng 5.
Bảng 5 - Chỉ tiêu chất lượng cơ bản của nhiên liệu diesel B5
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, không lớn hơn 500 350 50 10
2 Trị số xêtan, không nhỏ hơn 46 48 50 50
3 Nhiệt độ cất, °C, không lớn hơn TCVN 2698 (ASTM D 86)
4 Điểm chớp cháy cốc kín, °C, không nhỏ hơn 55 55 55 55
5 Độ nhớt động học ở 40 °C, mm /s 2
2) Mùa hè tính t tháng 5 đếến tháng 10 Mùa đông tính t tháng 11 đếến tháng 4.ừ ừ các vùng núi, cao nguyến có khí h u l nh, các nhà s n xuấết, kinh doanh phấn phôếi Ở ậ ạ ả nhiến li u ph i đ m b o cung cấếp nhiến li u diesel có đi m ch y thích h p sao cho ệ ả ả ả ệ ể ả ợ nhiến li u không gấy nh hệ ả ưởng đếến s v n hành c a đ ng c t i nhi t đ môi ự ậ ủ ộ ơ ạ ệ ộ trường.
6 Điểm chảy (điểm đông đặc) 1) , °C TCVN 3753 (ASTM D 97)
7 Hàm lượng nước, mg/kg, không lớn hơn 200 200 200 200 TCVN 3182 (ASTM D
8 Hàm lượng hydrocacbon thơm đa vòng (PAH), % khối lượng, không lớn hơn
9 Tạp chất dạng hạt, mg/L, không lớn hơn 10 10 10 10 TCVN 2706 (ASTM D
10 Hàm lượng metyl este axit béo (FAME), % thể tích
11 Độ ổn định oxy hoá, mg/100 mL, không lớn hơn25 25 25 25 TCVN 11051 (ASTM D
7462) 1) Mùa hè tính từ tháng 5 đến tháng 10 Mùa đông tính từ tháng 11 đến tháng 4. Ở các vùng núi, cao nguyên có khí hậu lạnh, các nhà sản xuất, kinh doanh phân phối nhiên liệu phải đảm bảo cung cấp nhiên liệu diesel có điểm chảy thích hợp sao cho nhiên liệu không gây ảnh hưởng đến sự vận hành của động cơ tại nhiệt độ môi trường.
2.3.2.2 Nhiên liệu diesel sinh học gốc dùng để pha trộn với nhiên liệu diesel phải phù hợp với các quy định trong điểm 2.3.2, khoản 2.3, Mục 2 của Quy chuẩn kỹ thuật này.
2.4.Nhiên liệu sinh học gốc dùng để pha trộn xăng E5, xăng E10 và nhiên liệu diesel B5
2.4.1 Etanol nhiên liệu 2.4.1.1 Etanol nhiên liệu không biến tính
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của etanol nhiên liệu không biến tính được quy định trong Bảng 6.
Bảng 6 - Chỉ tiêu kỹ thuật của etanol nhiên liệu không biến tính
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Hàm lượng etanol, % thể tích, không nhỏ hơn 99,0 TCVN 7864 (ASTM D
2 Hàm lượng metanol, % thể tích, không lớn hơn 0,5 TCVN 7864 (ASTM D
3 Hàm lượng nước, % thể tích, không lớn hơn 1,0 TCVN 7893 (ASTM E
4 Độ axit (tính theo axit axetic CH COOH), %3 khối lượng (mg/L), không lớn hơn 0,007 (56) TCVN 7892 (ASTM D
5 Hàm lượng clorua vô cơ, mg/L (mg/kg), không lớn hơn 8 (10)
2.4.1.2 Etanol nhiên liệu biến tính
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử tương ứng của etanol nhiên liệu biến tính được quy định trong Bảng 7.
Bảng 7 - Chỉ tiêu kỹ thuật của etanol nhiên liệu biến tính
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Hàm lượng etanol, % thể tích, không nhỏ hơn 92,1 TCVN 7864
2 Hàm lượng metanol, % thể tích, không lớn hơn 0,5 TCVN 7864 (ASTM D
3 Hàm lượng nước, % thể tích, không lớn hơn 1,0 TCVN 7893 (ASTM E
4 Độ axit (tính theo axit axetic CH COOH), %3 khối lượng (mg/L), không lớn hơn 0,007 (56) TCVN 7892 (ASTM D
QUY ĐỊNH KỸ THUẬT
2.4.2 Nhiên liệu diesel sinh học gốc
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của nhiên liệu điêzen sinh học gốc được quy định trong Bảng 8.
Bảng 8 - Chỉ tiêu kỹ thuật của nhiên liệu điêzen sinh học gốc
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
1 Hàm lượng metyl este axit béo (FAME), % khối lượng, không nhỏ hơn 96,5 TCVN 7868 (EN 14103)
2 Nước và cặn, % thể tích, không lớn hơn 0,050 TCVN 7757 (ASTM D 2709)
3 Độ nhớt động học tại 40 °C, mm 2 /s,
4 Tro sulfat, % khối lượng, không lớn hơn 0,020 TCVN 2689 (ASTM D 874)
5 Lưu huỳnh, % khối lượng, không lớn hơn 0,005 TCVN 7760 (ASTM D 5453)
6 Trị số xêtan, không nhỏ hơn 48 TCVN 7630 (ASTM D 613)
7 Trị số axit, mg KOH/g, không lớn hơn 0,50 TCVN 6325 (ASTM D 664)
8 Độ ổn định oxy hoá, tại 110 °C, h, không nhỏ hơn 6 TCVN 7895 (EN 14112)
9 Glycerin tự do, % khối lượng, không lớn hơn 0,020 TCVN 7867 (ASTM D 6584)
10 Glycerin tổng, % khối lượng, không lớn hơn 0,240 TCVN 7867 (ASTM D 6584)
11 Phospho, % khối lượng, không lớn hơn 0,001 TCVN 7866 (ASTM D 4951)
SO SÁNH VỀ ĐẶC ĐIỂM CHÁY
Quá trình đốt cháy nhiên liệu
Do các thành phần cũng như tính chất của mỗi loại nhiên liệu, giữa xăng và diesel có các thông số quyết định như Điểm chớp cháy và Nhiệt độ tự bốc cháy Nhiệt độ tự bốc cháy của xăng (280°C) cao hơn của diesel (210°C) Điểm chớp cháy của xăng −43°C, trong khi của diesel là >52°C, điểm chớp cháy thể hiện khả năng bốc cháy của hơi nhiên liệu nếu có nguồn lửa.
Với đặc tính dễ bay hơi, và điểm chớp cháy thấp, xăng phù hợp với việc hòa trộn với không khí dạng phun sương, sau đó nhận nguồn lửa bên ngoài và bốc cháy Do đó, động cơ xăng sẽ cần bugi đánh tia lửa làm nguồn lửa mồi cho quá trình đốt cháy Đặc tính nhớt và khả năng tự cháy cao giúp cho nhiên liệu diesel được phun vào buồng đốt với áp suất và nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy. Động cơ xăng, hỗn hợp không khí và nhiên liệu (hòa khí) được nén thông qua kỳ nén, đến một thời điểm nhất định, bugi bật tia lửa điện, đốt cháy nhiên liệu, lúc này ngọn lửa sẽ bùng cháy và lan truyền khắp buồng đốt động cơ.
21 Đối với động cơ diesel, chỉ không khí được nén trong xilanh thông qua kỳ nén, sau đó nhiên liệu cao áp được phun vào bằng kim phun, gặp nhiệt độ thích hợp, nhiên liệu bốc cháy ngay lập tức, và quá trình cháy bùng phát trong buồng đốt.
Có một vấn đề cũng là đặc điểm là động cơ kích nổ (do cháy) chỉ xảy ra ở động cơ xăng, do có nhiều hơn 1 nguồn lửa mồi, còn động cơ diesel thì không xảy ra hiện tượng này.
Thành phần và kết cấu động cơ
Từ các đặc điểm trên, thành phần và kết cấu của hai loại động cơ này cũng sẽ khác nhau đáng kể Đối với động cơ xăng, sẽ cần thêm hệ thống đánh lửa, bướm ga; đối với động cơ diesel thì thành phần bơm cao áp và kim phun là bắt buộc một số loại động cơ diesel được trang bị thêm bướm gió) Lưu ý là ở đây không đề cập đến các hệ thống hiện đại như phun xăng điện tử hay Common Rail (đơn giản bởi vì nó vẫn hoạt động theo nguyên lý chung). Động cơ xăng: Do nhiên liệu được đốt cháy cưỡng bức, do đó hệ thống đánh lửa là bắt buộc Nhiệt độ yêu cầu ở kỳ nén thấp, do đó tỷ số nén thấp (8:1 đến 12:1), áp suất cũng thấp hơn Do vậy, kết cấu của động cơ xăng sẽ không đòi hỏi mạnh mẽ (độ bền) như động cơ diesel, xilanh, piston, thanh truyền của động cơ xăng cũng sẽ ngắn hơn (khi so sánh cùng thể tích công tác) Khối động cơ xăng thường làm bằng hợp kim nhôm, nhẹ, xilanh thường là liền khối và không thể thay thế. Động cơ diesel: Do nhiên liệu tự bốc cháy, do đó hệ thống đòi hỏi áp suất và nhiệt độ cao trong buồng cháy, áp suất phun dòng nhiên liệu cũng cần phải cao để có thể tự bốc cháy Do vậy, tỷ số nén của động cơ diesel sẽ cao hơn (14∶1 đến 23∶1), thanh truyền, piston, xilanh cũng sẽ dài hơn Điều này sẽ đòi hỏi vật liệu, kết cấu vững chắc hơn so với động cơ xăng Khối động cơ diesel thường làm bằng gang, xilanh thường là các ống lót ướt, rời và có thể thay thế.
Sức mạnh: công suất và mô-men xoắn
Từ kết cấu cũng như đặc tính của hai loại động cơ, ta thấy ngay rằng động cơ xăng sẽ quay với tốc độ cao hơn động cơ diesel (do hành trình piston động cơ xăng ngắn hơn, nên nó hoàn thành một chu trình làm việc nhanh hơn) Nhưng ngược lại, ta thấy rằng khuỷu trục của động cơ diesel lại dài hơn của động cơ xăng (do tỷ số nén lớn, cần hành trình piston lớn, do đó khuỷu trục phải tương xứng) Do đó lực làm quay khuỷu trục (mô men xoắn) sẽ lớn hơn của động cơ xăng.
Công suất thì đại diện cho tốc độ sinh công, còn mô men xoắn lại đại diện cho lực sinh công.
Như vậy, động cơ xăng sẽ có công suất cao hơn, tốc độ cũng cao hơn động cơ diesel.
Do đó động cơ xăng thường được trang bị ở trên các xe đua, xe thể thao. Động cơ diesel thì có mô men xoắn cao hơn, chạy ở dải tốc độ chậm hơn Do đó, động cơ diesel thường được trang bị trên các xe hạng nặng, xe tải, xe địa hình.
Hiệu suất nhiệt của động cơ
Động cơ xăng và động cơ diesel thuộc loại động cơ đốt trong, thực hiện quá trình đốt cháy bên trong buồng đốt và chuyển hóa năng lượng từ nhiên liệu (hóa năng) sang năng lượng nhiệt (nhiệt năng) Từ đó, nhiệt năng tiếp tục được chuyển hóa thành cơ năng thông qua quá trình giãn nở của khí cháy, thúc đẩy piston chuyển động và tạo ra mô-men xoắn làm quay trục khuỷu.
4.1.Động cơ xăng Động cơ xăng hiện đại có hiệu suất nhiệt tối đa hơn 50%, nhưng ô tô chạy hợp pháp trên đường thì chỉ khoảng 20% đến 35% khi được sử dụng để cung cấp năng lượng cho ô tô Nói cách khác, ngay cả khi động cơ đang hoạt động ở điểm đạt hiệu suất nhiệt lớn nhất, trong tổng năng lượng nhiệt do xăng tiêu thụ, thì có khoảng 65-80% tổng công suất được tỏa ra dưới dạng nhiệt mà không được biến thành công có ích, tức là làm quay trục khuỷu Khoảng một nửa lượng nhiệt bị loại bỏ này được khí thải mang đi, và một nửa đi qua thành xi lanh hoặc đầu xi lanh vào hệ thống làm mát động cơ, và được truyền vào khí quyển qua bộ tản nhiệt của hệ thống làm mát Một số công tạo ra cũng bị mất đi như ma sát, tiếng ồn, nhiễu loạn không khí và công được sử dụng để làm quay các thiết bị và dụng cụ của động cơ như máy bơm nước và dầu và máy phát điện, chỉ còn lại khoảng 20-35% năng lượng do nhiên tạo ra sinh công để di chuyển phương tiện.
4.2.Động cơ diesel Động cơ sử dụng chu trình Diesel thường hiệu quả hơn, mặc dù bản thân chu trình
Diesel kém hiệu quả hơn ở các tỷ số nén bằng nhau Vì động cơ diesel sử dụng tỷ số nén cao hơn nhiều (nhiệt nén được sử dụng để đốt cháy nhiên liệu diesel cháy chậm), tỷ lệ cao hơn đó bù đắp cho tổn thất bơm không khí trong động cơ.
Các động cơ diesel trên đường hiện tại có hiệu suất nhiệt xấp xỉ 42% khi đầy tải, với
28% năng lượng nhiên liệu bị lãng phí trong khí thải (bao gồm 4% tổn thất do bơm),
28% năng lượng tiêu hao nhiên liệu đến phương tiện làm mát khi loại bỏ nhiệt môi trường xung quanh (bao gồm 4% do ma sát cơ học và các phụ kiện ký sinh), và 2% là thất thoát nhiệt khác. Động cơ turbo-diesel hiện đại sử dụng hệ thống phun nhiên liệu common-rail được điều khiển điện tử để tăng hiệu suất Với sự trợ giúp của hệ thống nạp turbo biến đổi hình học (mặc dù phải bảo dưỡng nhiều hơn), điều này cũng làm tăng mô-men xoắn
23 của động cơ ở tốc độ động cơ thấp (1200-1800 RPM) Động cơ diesel tốc độ thấp như
MAN S80ME-C7 đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng tổng thể là 54,4%, đây là mức chuyển đổi nhiên liệu thành công suất cao nhất đối với bất kỳ động cơ đốt trong nào Các động cơ diesel trong xe tải lớn, xe buýt và ô tô diesel mới hơn có thể đạt hiệu suất cao nhất khoảng 45%.
Như vậy, hiệu suất nhiệt của động cơ diesel lớn hơn nhiều so với động cơ xăng, điều này cũng cho thấy, động cơ xăng sẽ tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn động cơ diesel Do dó, chi phí sử dụng của động cơ xăng lớn hơn động cơ diesel.
TÌM HIỂU CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU SẠCH THAY THẾ XĂNG DẦU
Nhiên liệu sạch là gì?
Năng lượng sạch là dạng năng lượng không phát thải khí độc hại gây ảnh hưởng đến môi trường trong quá trình sinh công Để tạo ra năng lượng sạch sẽ cần có nhiên liệu sạch
Loại nhiên liệu có sẵn trong tự nhiên hoặc là chế phẩm từ tự nhiên, không gây ô nhiễm và có thể tái tạo được.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng trở nên nghiêm trọng, các loại nhiên liệu sạch thay thế xăng dầu được dự đoán sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới để giúp giảm thiểu tác nhân ảnh hưởng tới môi trường.
Các loại nhiên liệu sạch thay thế xăng dầu
Với nhu cầu sử dụng của người dùng ngày càng cao, ngành công nghiệp sản xuất năng lượng sạch càng có “đất” để phát triển Nhờ áp dụng các tiến bộ công nghệ hiện đại, nhiều loại nhiên liệu sạch được nghiên cứu, sản xuất và nhanh chóng được đưa vào sử dụng, dần thay thế xăng dầu - một loại nhiên liệu đang ngày càng đắt đỏ và dần cạn kiệt.
Hydro là giải pháp thay thế nhiên liệu hóa thạch dùng trong động cơ đốt trong đã được thử nghiệm từ khoảng đầu thế kỷ XX Theo đó, khí Hydro sẽ tạo ra phản ứng cháy nổ trong buồng đốt để sinh công, khiến piston chuyển động dọc lên - xuống, từ đó tạo ra chuyển động vòng của trục khuỷu và dẫn đến làm quay các bánh xe Đặc biệt khí thải từ quá trình sinh công này sạch gần như tuyệt đối, chỉ bao gồm hơi nước, không có phụ gia.
Ngoài ra, nhiên liệu hydro còn sở hữu những ưu điểm nổi trội hơn so với xăng như:
Lượng năng lượng sử dụng để vận hành xe thấp hơn so với khi sử dụng xăng xăng dầu.
Tốc độ cháy và nhiệt độ tự cháy của Hydro cao và nhanh hơn sử dụng xăng dầu.
Bản chất khuếch tán của Hydro cao hơn so với xăng dầu.
Là một trong 2 dạng cồn công nghiệp phổ biến hiện nay Ethanol là hợp chất hữu cơ dễ cháy, không màu, được điều chế bằng công nghệ hydrat hóa khí etylen với chất xúc tác là axit
Ethanol là loại nhiên liệu sạch thay thế xăng dầu được các nhà sản xuất đánh giá cao với nhiều ưu điểm :
Tạo ra lượng khí thải carbon dioxide, hydrocacbon và oxit nitơ thấp hơn xăng dầu.
Dễ bay hơi và thải ít khí ra môi trường hơn xăng dầu.
Chi phí sản xuất ethanol thấp hơn xăng dầu.
Sử dụng nhiên liệu Ethanol tiết kiệm chi phí hơn so với xăng dầu (Nguồn: Sưu tầm)
2.3.Khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG)
Khí nhiên liệu hóa lỏng LNG có thành phần chủ yếu là CH4 - Methane (94,3%) Đây là loại khí không màu, không mùi, không độc hại và được làm lạnh ở nhiệt độ -162 độ
C để biến lỏng Khí LNG bay hơi nhanh, không để lại dư lượng vì thế LNG để lại ít chất thải nhất sau khi đốt, đa phần là chất thải sạch LNG được đánh giá là nguồn năng lượng thay thế xăng dầu cho hiện tại và tương lai trên toàn cầu khi sở hữu nhiều ưu điểm:
Chi phí sản xuất thấp hơn 40% so với xăng dầu.
Giảm 80% khí thải so với sử dụng xăng.
Khí thiên nhiên CNG được khai thác từ mỏ khí tự nhiên, với thành phần cấu tạo đơn giản cho phép loại bỏ các hợp chất độc hại, do đó được đánh giá là nhiên liệu sạch thay thế xăng dầu lý tưởng Động cơ sử dụng CNG có nhiều ưu thế hơn động cơ sử dụng xăng, chẳng hạn như tiết kiệm chi phí nhiên liệu, ít phát thải độc hại và tiếng ồn thấp hơn.
Giảm tải tới 80% khí độc vào môi trường.
Hầu như không phát sinh bụi khi sử dụng.
Không gây hiệu ứng nhà kính.
An toàn hơn trong trường hợp bị rò rỉ và khắc phục.
Dầu Diesel sinh học là chất lỏng có màu vàng nhạt, có mùi nhẹ đặc trưng của xăng dầu Loại dầu sinh học này cũng mang trong mình nhiều phần từ dầu hơn xăng và có những đặc điểm như: Ít tan trong nước, tự bốc cháy ở 260 độ C.
Khoảng nhiệt bốc hơi dao động từ 175 - 370 độ C và không gây hao mòn thiết bị khi vận hành. Được dùng cho các loại động cơ diesel đường bộ, đường thủy và đường sắt
Dầu Diesel sinh học sở hữu những ưu điểm vượt trội hơn so với xăng dầu, cụ thể:
Tỷ trọng năng lượng trong dầu diesel cao hơn so với xăng.
Khả năng bay hơi cũng chậm hơn. Ít bước tinh chế nên việc sản xuất diễn ra nhanh chóng hơn.
Tiết kiệm nhiên liệu hơn khi vận hành.
Xe sử dụng năng lượng điện thay thế xăng dầu
Trước vấn đề biến đổi khí hậu ngày càng trở nên nghiêm trọng, hướng tới giao thông xanh, giảm phát thải và tiếng ồn là mục tiêu của nhiều quốc gia hiện nay Trong đó, sử dụng năng lượng điện được xem là giải pháp thay thế xăng hiệu quả.
Hiện nay, VinFast tiên phong trong lĩnh vực sản xuât xe điện tại Việt Nam, đã tung ra thị trường nhiều mẫu xe điện thân thiện với môi trường, được trang bị nhiều tính năng thông minh, công nghệ an toàn giúp cải thiện công suất hoạt động, tiết kiệm năng lượng và tối ưu chi phí trong thời điểm giá xăng dầu tăng.
Các dòng ô tô điện như VF e34 VF 8 VF 9 , , được đánh giá cao không chỉ vì có thiết kế sang trọng, thời thượng, động cơ mạnh mẽ, với khả năng vận hành vượt trội, mà còn được trang bị pin Lithium - ion cao cấp, có độ bền cao và đặc biệt thân thiện với môi trường Bên cạnh ô tô điện, VinFast cũng cho ra mắt các dòng xe máy điện thế hệ mới như Theon S, Vento S, Klara S 2022, Feliz S cũng được trang bị pin Lithium, cho phép xe vận hành bền bỉ trên mọi cung đường mà không phát thải khí độc hại.
