Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio etanol sử dụng trên động cơ xăng (tóm tắt)

- 1 - MỞ ĐẦU Hiện nay năng lượng và ô nhiễm môi trường là hai vấn đề quan trọng và cấp bách cần giải quyết. Trong khi đó, nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt và việc sử dụng nguồn nhiên liệu này làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng. Vì vậy, việc tìm ra nguồn năng lượng thay thế có khả năng tái tạo và thân thiện với môi trường là rất quan trọng và cần thiết. Nghiên cứu, phát triển sản xuất và sử dụng NLSH thu hút sự quan tâm của nhiều quốc gia trên thế giới do lợi ích của loại nhiên liệu này đối với an ninh năng lượng, môi trường và xã hội. Trong các loại NLSH thì etanol là loại có tiềm năng lớn ở Việt Nam nhờ nguồn nguyên liệu phong phú. Chính phủ đã phê duyệt đề án phát triển, sử dụng và lộ trình áp dụng NLSH theo Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/207 và 53/2012/QĐ-TTg ngày 22/11/2012. Nhiên liệu E5 đã được chính thức lưu thông trên thị trường từ năm 2010, tuy nhiên do tác động của nhiều yếu tố nên lượng tiêu thụ E5 còn khiêm tốn. Để nâng cao khả năng thay thế của cồn etanol trong xăng sinh học, cần nghiên cứu và đánh giá khả năng sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5% cho các phương tiện đang lưu hành. Bên cạnh đó, các nghiên cứu này có ý nghĩa trong việc đón trước lộ trình sử dụng thí điểm và đại trà xăng sinh học, đặc biệt là xăng E10 trên thị trường. Đề tài “Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio-etanol sử dụng trên động cơ xăng” hướng tới góp phần giải quyết các yêu cầu trên của thực tiễn. i. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Xây dựng phương pháp đánh giá tương thích của động cơ xăng truyền thống khi sử dụng xăng sinh học. Đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học đến tính năng và phát thải động cơ xăng truyền thống. Đánh giá được ảnh hưởng của xăng sinh học đến độ bền, tuổi thọ của động cơ. Đưa ra định hướng về mặt kỹ thuật, đề xuất giải pháp cải tiến và điều chỉnh động cơ; và đưa ra khuyến cáo cần thiết khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn hơn 5% cho động cơ xăng truyền thống. Đối tượng nghiên cứu là 02 xe ô tô; 02 động cơ ô tô; 02 xe máy. Nghiên cứu lý thuyết đặc tính của động cơ khi sử dụng E10, E15, E20 và E85 trên phần mềm AVL-Boost. Đánh giá tính thương thích của hệ thống cung cấp nhiên liệu với E10, E15, E20. Đánh giá tính - 2 - hiệu quả, kinh tế và phát thải khi sử dụng RON92, E10, E15 và E20. Đánh giá độ bền của động cơ khi sử dụng xăng E10 và RON92. Các nội dung nghiên cứu được thực hiện tại PTN Động cơ đốt trong - Viện CKĐL - ĐHBK Hà Nội. ii. Phương pháp nghiên cứu Ngâm các chi tiết của hệ thống nhiên liệu trong xăng thông thường và xăng sinh học. Nghiên cứu lý thuyết bằng phần mềm mô phỏng và thử nghiệm đối chứng trên băng thử nhằm đánh giá tác động của xăng sinh học đến đặc tính cháy, tính kinh tế, kỹ thuật, phát thải, tăng tốc, khởi động lạnh. Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm nhằm đánh giá độ bền của động cơ khi sử dụng E10. iii. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả mô phỏng làm cơ sở cho việc đánh giá các kết quả thực nghiệm và kiến nghị điều chỉnh các thông số của động cơ. Xây dựng các quy trình đánh giá tương thích vật liệu, tính năng kinh tế-kỹ thuật và phát thải cũng như độ bền của động cơ xăng đối với xăng sinh học. Đưa ra các khuyến cáo về khả năng tương thích vật liệu của một số chi tiết với xăng sinh học E10, E15, E20. Đồng thời, đưa ra các nhận định cũng như giải pháp kỹ thuật đối với động cơ nhằm đáp ứng việc sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 cao hơn 5% trên động cơ xăng xe máy và ô tô. Luận án góp phần tư vấn cho các cơ quan chức năng trong việc thực hiện lộ trình sử dụng xăng sinh học E10 và cung cấp kiến thức cũng như tư vấn cho người sử dụng phương tiện. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học (NLSH) (Biofuels) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật [1]. Đây là nguồn nhiên liệu thay thế nhiều tiềm năng, thân thiện với môi trường và có thể tái tạo. Các loại nhiên liệu sinh học thường sử dụng trên thực tế hiện nay có thể kể tên như sau: Bioetanol, biodiesel, biogas, biohydrogen… Trong đó bioetanol (gọi tắt là etanol) được sản xuất và sử dụng rỗng rãi ở Mỹ, Brazil và các nước đang phát triển như Thái Lan và Trung - 3 - Quốc. 1.2. Nhiên liệu etanol và xăng sinh học 1.2.1. Nhiên liệu etanol Etanol là chất lỏng không màu, mùi thơn dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 0 C), sôi ở 78,39 0 C, hóa rắn ở - 114,15 0 C, tan vô hạn trong nước. Công nghệ sản xuất: phương pháp hydrat hóa etylen, công nghệ lên men, công nghệ sinh học sản xuất etanol từ nguyên liệu xenluloza 1.2.2. Xăng sinh học Xăng sinh học là hỗn hợp giữa xăng và etanol theo một tỷ lệ nhất định. Sau khi phối trộn, xăng sinh học có những thay đổi về tính chất: khi tăng etanol thì áp suất hơi bảo hòa (RVP) tăng, đạt giá trị lớn nhất ở E10 và sau đó giảm, trị số octan tăng, nhiệt trị của nhiên liệu giảm [18]. Xăng có ẩn nhiệt hóa hơi khoảng 465,4 KJ/kg; etanol là 839,67 KJ/kg, sự bay hơi của hỗn hợp dẫn tới sự giảm nhiệt độ khí nạp vì vậy, “mật độ khối lượng” xăng sinh học vào động cơ lớn hơn. Hàm lượng etanol thấp sẽ gây ra sự tăng RVP đạt giá trị cực đại khi etanol khoảng 10% thể tích và bắt đầu giảm khi tăng etanol (Hình 1.3). Etanol có trị số octan cao sau khi phối trộn làm tăng số octan nhiên liệu có thể loại bỏ việc sử dụng các phụ gia chống kích nổ gây ô nhiễm [19]. 1.2.3. Tình hình sản xuất và sử dụng etanol 1.2.3.1. Tình hình sản xuất và sử dụng etanol trên thế giới Ngành NLSH trên thế giới phát triển mãnh mẽ dựa trên 3 động lực là năng lượng tái tạo, hỗ trợ nông nghiệp, và bảo vệ môi trường. Các thống kê khác nhau cho thấy, sản lượng etanol đến năm 2012 đã đạt xấp xỉ 115 tỷ lít, tăng gần gấp đôi trong vòng 5 năm qua. Trong Hình 1.3. Áp suất hơi bão hòa t ạ i 37,8 0 C Hình 1.1. Sơ đồ sản xuất etanol từ lúa mì và xi-rô đường - 4 - đó, Mỹ, Braxin, EU chiếm 87% sản lượng toàn cầu. OECD và FAO cũng đưa ra dự báo, đến năm 2021 sản lượng etanol toàn cầu sẽ tăng lên đến 180 tỷ lít. Việc nghiên cứu, phát triển sản xuất và sử dụng NLSH thu hút sự quan tâm rất lớn của các quốc gia trên thế giới do các lợi ích của loại nhiên liệu này đối với an ninh năng lượng, môi trường và xã hội. 1.2.3.2. Tình hình sản xuất và sử dụng etanol ở Việt Nam Tính đến tháng 12/2012, đã có 6 nhà máy sản xuất cồn etanol hoạt động, công suất thiết kế khoảng 535 triệu lít etanol/năm. Dự kiến đến năm 2015, cả nước có 13 nhà máy với tổng công suất thiết kế đạt khoảng 1,100 triệu lít đủ để phối trộn 8,5 triệu tấn xăng E10 và nhu cầu sử dụng sắn đạt 2,15 triệu tấn sắn lát khô. Ngày 20/11/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định 177/2007/QĐ-TTg phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” [5]. Đề án xây dựng mục tiêu phát triển nhiên liệu sinh học theo từng giai đoạn, bao gồm các vấn đề về cơ chế chính sách, quy hoạch vùng nguyên liệu, đào tạo nguồn nhân lực, nghiên cứu làm chủ công nghệ chế biến phối trộn xăng sinh học. Theo đó, đến năm 2015 sản lượng etanol và dầu thực vật đạt 250 nghìn tấn (pha được 5 triệu tấn E5, B5), đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của cả nước; và đến năm sản lượng này đạt 1,8 triệu tấn, đáp ứng khoảng 5% nhu cầu xăng dầu của cả nước. 1.2.4. Các nghiên cứu ứng dụng xăng sinh học cho động cơ trên thế giới Alvydas Pikunas thử nghiệm động cơ 4 xylanh, phun xăng điện tử, tỷ số nén 9,8:1 với E10, chế độ toàn tải [20] cho thấy công suất và suất tiêu hao nhiên liệu đều tăng chút ít. M.Al-Hasan, thử nghiệm với động cơ xăng 4 xylanh, tỷ số nén 9:1, tỷ lệ etanol biến thiên từ 0% ÷ 25%, ở các tốc độ 1000, 2000, 3000, 4000v/ph, bướm ga mở 75% kết quả tính năng kỹ thuật động cơ được cải thiện [21]. Hình 1.5. Sản lượng nhiên liệu sinh h ọ c tính đ ế n năm 2017 - 5 - Ioannis Gravalos, nghiên cứu trên động cơ trang bị bộ chế hòa khí cho thấy với xăng E10, E20 và E30 công suất động cơ tăng và suất tiêu hao nhiên liệu giảm so với xăng thông thường [24]. Hầu hết các kết quả đều cho thấy phát thải giảm đáng kể HC, CO, tuy nhiên lượng CO 2 có xu hướng tăng và NO x thay đổi tùy từng trường hợp cụ thể [18, 21, 22, 27, 28, 31, 32]. Orbital Engine Company, thử nghiệm với các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu với E20 thực hiện tại Australia [36, 37]. Kết quả xuất hiện hiện tượng ăn mòn với các chi tiết kim loại (Hình 1.15). Các chi tiết bằng đồng đều bị xỉn màu, giảm độ bóng (Hình1.17). Các chi tiết phi kim có những thay đổi đáng kể sau khi ngâm trong E20: các màng cao su bị đổi màu, biến dạng (Hình 1.18), các ống cao su trương nở và tách ra khỏi ống nối (Hình 1.19). 1.2.5. Các nghiên cứu ứng dụng etanol cho động cơ ở Việt Nam Nghiên cứu Đại học Bách khoa Hà Nội [6] và Đại học Bách khoa Đà Nẵng [7] với E5 và E10 kết quả phản ánh tích cực tính tương đồng về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải cũng như một số kết quả liên quan đến độ bền, tuổi thọ của động cơ. (Hình 1.20). Hình 1.15. Vỏ bơm nhiên liệu sau khi ngâm trong E20 [36, Hình 1.17. Lõi bơm nhiên liệu sau khi ngâm trong E20 [36, 37] Hình 1.18. Màng van bơm nhiên liệu Lõi bơm nhiên liệu sau khi ngâm trong E20 [36, 37] Hình 1.19.Van thông khí cácte sau khi ngâm trong E20 [36, 37] Hình 1.20. So sánh các thông số của động cơ xe máy khi sử dụng E5 và E10 với RON92[8] 6,50 6,24 -6,37 -14,40 -21,65 31,67 11,37 5,03 4,43 -5,41 -16,06 -17,21 16,94 11,64 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 E5 E10 Cải thiện(%) - 6 - 1.3. Vấn đề sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn Etanol có trị số Octan cao, vì vậy có thể tăng tỷ số nén để nâng cao hiệu suất nhiệt. Ôxy chiếm khoảng 35% làm tăng khả năng cháy kiệt nhiên liệu. Nhiệt ẩn hoá hơi của etanol cao do đó động cơ khó khởi động lạnh. Etanol có chứa hàm lượng lớn ôxy nên có khả năng ôxy hóa cao, làm cho một số chi tiết kim loại bị ăn mòn, chi tiết phi kim bị lão hóa nhanh [42]. 1.4. Kết luận chương 1 Việc nâng cao tỷ lệ cồn etanol trong xăng sinh học là xu hướng chung trên thế giới và đã được quan tâm nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ảnh hưởng của xăng sinh học tới động cơ phụ thuộc nhiều vào kết cấu, kiểu loại động cơ, vật liệu chế tạo và chế độ làm việc. Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, chất lượng phương tiện đang lưu hành ở Việt Nam, để sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ cồn etanol lớn hơn 5%, cần đánh giá một cách toàn diện khả năng tương thích của phương tiện đang lưu hành với nhiên liệu này. Qua đó góp phần thực hiện lộ trình ứng dụng NLSH, đồng thời giúp các nhà sản xuất và người sử dụng biết được những tác động có thể xảy ra và những điều chỉnh cần thiết đối với phương tiện khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TƯƠNG THÍCH CỦA ĐỘNG CƠ XĂNG TRUYỀN THỐNG KHI SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC 2.1. Quá trình cháy trong động cơ đốt cháy cưỡng bức 2.1.1. Quá trình cháy trong động cơ đốt cháy cưỡng bức Động cơ đốt cháy cưỡng bức quá trình cháy chia làm 3 giai đoạn: cháy trễ; cháy nhanh; cháy rớt. Quá trình cháy diễn ra lân cận ĐCT để mômen và công suất động cơ đạt lớn nhất. Màng lửa trong quá trình cháy được hình thành và trải qua các giai đoạn khác nhau. Hình dạng bề mặt màng lửa phụ thuộc vào mức độ xoáy lốc của hòa khí. (Hình 2.3). Hình 2.3. Hình dạng bề mặt màng lửa a) Trường hợp hòa khí có xoáy lốc bình thường b) Trường hợp hòa khí có xoáy lốc mạnh - 7 - 2.1.2. Đặc điểm quá trình cháy trong động cơ đốt cháy cưỡng bức sử dụng xăng sinh học Xăng sinh học là hỗn hợp giữa xăng và etanol, phương trình cháy của xăng sinh học trong động cơ đốt cháy cưỡng bức được diễn tả như sau [43]: (1-X E )C n H m +(X E )C 2 H 5 OH+a(O 2 +3,76N 2 ) →bCO 2 +dH 2 O+eN 2 +fO 2 +gCO+hH 2 +iH +jO+kOH+lNO - a, b, d, e, f, g, h, i, j, k, l: các hệ số - X E : tỷ lệ etanol trong xăng Khi tăng tỷ lệ etanol, tỷ số nhiên liệu/không khí tương đương có xu hướng giảm (Hình 2.5). Nếu với xăng tỷ số này là 1,15 thì khi tăng nồng độ cồn tới khoảng 25%, tỷ số này sẽ xấp xỉ bằng 1 và tốc độ lan tràn màng lửa là lớn nhất [44]. 2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán chu trình công tác động cơ sử dụng xăng sinh học 2.2.1. Trạng thái nhiệt động học Tính toán nhiệt động học được dựa trên định luật 1 nhiệt động học: ∑ ∑∑ ).( dt dm fqh d dm h d dm d dm h d dQ d dQ d dV p d umd ev eve e i iBB BB wF c c   (2.1) Biến thiên khối lượng được tính toán.    dt dm d dm d dm d dm d dm evBBeic  (2.2) Việc giải phương trình trên phụ thuộc vào mô hình quá trình cháy, quy luật toả nhiệt và quá trình truyền nhiệt qua thành xylanh, cũng như áp suất, nhiệt độ và thành phần hỗn hợp khí. 2.2.2. Lý thuyết tính toán quá trình cháy Động cơ đốt cháy cưỡng bức có thể sử dụng mô hình cháy Fractal. Quá trình cháy được tính toán dựa trên phương trình nhiệt động học 1 của mô hình cháy vibe 2 vùng (Vibe Two Zone) [45], [46]. Hình 2.5. Biến thiên tỷ số nhiên liệu/không khí tương đương theo nồng độ cồn etanol trong xăng sinh học [44] - 8 - Nhiệt động học được thể hiện theo các phương trình 2.3 và 2.4:  d dm h d dm h d dQ d dQ d dV p d umd bBB bBB b u Wb Fb c bb , , ¦ )(   (2.3)  d dm h d dm h d dQ d dQ d dV p d umd uBB uBB B u Wu Fu c uu , , ¦ )(   (2.4) 2.2.3. Lý thuyết tính toán truyền nhiệt 2.2.3.1. Truyền nhiệt trong xylanh: Quá trình truyền nhiệt từ buồng cháy qua thành buồng cháy: ).(. wicwiwi TTAQ   (2.21) Hệ số truyền nhiệt của mô hình Hohenberg [45], [48]: 8,04,08,066,0 )4,1.( 130   mccw cTPV  (2.24) 2.2.3.2. Trao đổi nhiệt tại cửa nạp, cửa thải: Trong AVL-Boost mô hình Zapf [41], 47 sử dụng để tính toán. w cm A wud TeTTT p p w           . . ).(  (2.25) 2.2.4. Lý thuyết tính toán hàm lượng phát thải 2.2.4.1. Phát thải CO Tính toán bằng giải phương trình dựa trên các phản ứng [49,50]: CO + OH ⇆ CO 2 + H, CO 2 + O ⇆ CO + O 2 Tốc độ phản ứng hình thành CO được tính toán theo công thức:   1 2 [ ] [ ] 1 [ ] e d CO CO R R dt CO          (2.29) 2.2.4.2. Phát thải HC Tốc độ hình thành HC được thể hiện bằng phương trình tổng quát:       b RTE HCHC OHCeAC dt HCd gwHC 2 /    (2.32) 2.2.4.3. Phát thải NO x Quá trình hình thành của NO x được thể hiện qua sáu phương trình phản ứng theo cơ chế Zeldovich thể hiện Bảng 2.2 [51]. - 9 - Bảng 2.2. Chuỗi phản ứng hình thành NO x . TT Phản ứng Phản ứng thuận Phản ứng nghịch A (cm 3 /mol s) B (–) E (kcal/mol K) A (cm 3 /mol s) B (–) E (kcal/mol K) 1 N 2 + O ↔ NO + N 4.93 x 10 13 0.0472 - 75.59 1.6 x 10 13 0 0 2 O 2 + N ↔ NO + O 1.48 x 10 8 1.5 - 5.68 1.25 x 10 7 1612 - 37.69 3 OH + N ↔ NO + H 4.22 x 10 13 0 0 6.76 x 10 14 - 0.212 - 49.34 4 N 2 O + O ↔ NO + NO 4.58 x 10 13 0 - 24.1 7.39 x 10 8 0.89 - 58.93 5 O 2 + N 2 ↔ N 2 O + O 2.25 x 10 10 0.825 - 102.5 3.82 x 10 13 0 - 24.1 6 OH + N 2 ↔ N 2 O + H 9.14 x 10 7 1.148 - 71.9 2.95 x 10 13 0 - 10.8 Hằng số cân bằng của các phản ứng được tính theo công thức:   TEATk B /exp  (2.37) 2.2.5. Mô hình hỗn hợp nhiên liệu xăng và etanol E100 Đối với nhiên liệu etanol, đặc tính nhiệt động học được tính toán dựa trên các hàm đa thức:    =   +    +    +     +     (2.40)    =   +     +      +      +      +    (2.41)    =    +    +      +      +      +   (2.42) 2.3. Phương pháp đánh giá tương thích của động cơ xăng truyền thống khi sử dụng xăng sinh học 2.3.1. Phương pháp đánh giá tương thích vật liệu 2.3.1.1. Các tiêu chuẩn đánh giá tương thích vật liệu Trên cơ sở các tiêu chuẩn SAEJ 1747[52], SAEJ 1748[53] và SAE 2005-10-3710 và nghiên cứu Viện công nghệ Kingmonkut, Thái Lan [54]. Xây dựng một phương pháp đánh giá tương thích vật liệu phù hợp. 2.3.1.2. Xây dựng quy trình thử nghiệm tương thích vật liệu - Các chi tiết được chọn lọc và cắt được ngâm - Ngâm: RON92, E10, E15, E20, 2000 giờ, nhiệt độ 45 0 C±2 0 C - Nhiên liệu được thay hàng tuần - Thời gian ngâm 2000h với các chu kỳ 1, 3, 6, 12 tuần - Chi tiết cao su và nhựa, nhiên liệu thay hàng ngày trong ba ngày đầu, sau đó thay hàng tuần - Chi tiết kim loại nhiên liệu thay theo chu kỳ 1, 3, 6 và 12 tuần. - 10 - Trước, trong và sau khi ngâm được đánh giá theo phương pháp: Ngoại quan (1), khối lượng (2), kích thước (3), độ cứng (4), chụp ảnh (5), được đo đạc và đánh giá tại các thời điểm Bảng 2.4. Bảng 2.4. Bảng tiến trình đo Lần đo Thời điểm đo Phương pháp đo Lần 1 0h (trước khi ngâm) Phương pháp (1), (2), (3), (4) Lần 2 500h (≈ 20 ngày) Phương pháp (1), (2), (3), (4) Lần 3 1000h (≈ 42 ngày) Phương pháp (1), (2), (3), (4) Lần 4 2000h (≈ 83 ngày) Phương pháp (1), (2), (3), (4), (5) 2.3.2. Phương pháp đánh giá tính năng động cơ ô tô Đánh giá theo phương pháp đối chứng: ôtô chạy với nhiên liệu RON92, E10, E15 và E20 theo đặc tính tốc độ ở các vị trí tay số xác định và ở 100% tải; đánh giá khả năng khởi động lạnh và khởi động nóng; đánh giá phát thải theo chu trình thử ECE 15-05 với ô tô. 2.3.3. Phương pháp đánh giá độ bền và tuổi thọ động cơ 2.3.3.1. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của xăng sinh học E10 đến độ bền và tuổi thọ của động cơ xăng xe máy Đánh giá đối chứng hai xe máy với RON92 và E10. Tổng quãng đường quy đổi vào khoảng 20.000 km, gồm 5500 km trên đường và 200h chạy trên băng thử. Sơ đồ quy trình Hình 2.16. Hao mòn của các chi tiết được thực hiện thông qua việc đo đạc các kích thước của động cơ như xilanh, piston, xéc măng. Hình 2.16. Sơ đồ quy trình thử nghiệm bền của động cơ xăng xe máy Hình 2.20. Sơ đồ quy trình thử nghiệm bền của động cơ xăng ô tô [...]... thông số tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải động cơ xăng khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ cồn etanol lớn Với xăng sinh học, công suất giảm và suất tiêu hao nhiên liệu tăng Muốn giữ nguyên công suất không đổi, cần phải điều chỉnh tăng lượng nhiên liệu Phát thải NOx tăng lên, CO và HC giảm xuống khi sử dụng xăng sinh học E5, E10 và E20 Tuy nhiên nêu sử dụng E85 thì nồng độ NOx lại giảm xuống một cách... sinh học có tỷ lệ cồn etanol lớn hơn 5% trên phương tiện đang lưu hành ở Việt Nam Phương hướng phát triển Nghiên cứu cần được tiếp tục với các nội dung sau: + Đánh giá khả năng tương thích của nhiều loại phương tiện khác nhau với xăng sinh học có tỷ lệ cồn lớn, + Cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống đánh lửa và hỗ trợ khởi động lạnh đối với động cơ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100... E10 Tỷ lệ tăng suất tiêu hao nhiên liệu của RON92 là 7,5% và của E10 là 8,18% Sự suy giảm áp suất nén của động cơ sử dụng nhiên liệu E10 cao hơn so với động cơ sử dụng nhiên liệu xăng với tỷ lệ giảm trung bình của RON92 là 2,65% trong khi của E10 là 3,34% phù hợp với kết quả đo mòn nhóm chi tiết piston - xilanh - xéc măng c) Phân tích dầu bôi trơn trước và sau chạy bền Kết quả này cho thấy sử dụng nhiên. .. 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1 Mục đích và phạm vi thử nghiệm Đánh giá tác động của xăng sinh học E10, E15, E20 đến vật liệu - 16 các chi tiết trong hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng ô tô và xe máy, đến tính kinh tế, kỹ thuật, phát thải, khả năng tăng tốc, khởi động lạnh của động cơ trong phòng thí nghiệm Đánh giá độ bền của động cơ khi sử dụng xăng sinh học E10 trong phòng thí nghiệm 4.2 Nhiên. .. khả năng tương thích vật liệu: khi sử dụng xăng sinh học E10, E15 và E20 có ảnh hưởng nhất định tới chi tiết kim loại màu và phi kim Tuy nhiên, mức ảnh hưởng của E10 đến các chi tiết không lớn so với RON92 vì thế có thể coi là tương thích với E10, - Có thể tăng tỷ lệ etanol trong xăng sinh học sử dụng cho động cơ xăng đời cũ, tuy nhiên đối với từng loại động cơ cụ thể, xét trên khía cạnh tính năng... cơ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 20% + Đánh giá tác động của xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 20% đến độ bền và tuổi thọ của các động cơ đang lưu hành trên thị trường Việt Nam + Phát triển hệ thống nhiên liệu linh hoạt nhằm đáp ứng sự đa dạng hóa về nhiên liệu và sử dụng xăng sinh học ở bất kỳ tỷ lệ etanol nào ... tiêu thụ nhiên liệu và áp suất nén trước và sau chạy bền Hình 4.32 Mômen và công suất động cơ chạy RON92 trước chạy bền (TCB) và sau chạy bền (SCB) Hình 4.34 Mômen và công suất động cơ chạy nhiên liệu E10 trước chạy bền và sau chạy bền Tỷ lệ suy giảm mô men cực đại sau chạy bền của động cơ sử dụng nhiên liệu RON92 là 5,3% và của nhiên liệu E10 là 5,9% Tính trên toàn dải tốc độ đo, thì tỷ lệ này là... công suất của động cơ Tỷ lệ thay đổi này nằm ngoài khả năng tự điều chỉnh của hệ thống phun xăng điện tử nên phải áp dụng các giải pháp tăng lượng nhiên liệu cung cấp Việc tăng lượng nhiên liệu cung cấp khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn có thể thực hiện bằng một số giải pháp sau đây: - Thay thế vòi phun có khả năng cung cấp nhiên liệu lớn hơn hoặc làm rộng lỗ phun của vòi phun xăng điện tử,... thích của động cơ xăng đối với xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%, bao gồm quy trình đánh giá tương thích vật liệu, quy trình đánh giá đối chứng tính năng và quy trình chạy bền động cơ Luận án đã đánh giá định lượng được ảnh hưởng của xăng sinh học E10, E15, E20 với nguồn cồn etanol được sản xuất từ sắn lát và phối trộn tại Việt Nam đến động cơ xăng đang lưu hành, kết quả nghiên cứu cho thấy:... lambda nhiên liệu xăng pha cồn, suất tiêu thụ nhiên liệu tăng lên, càng tăng tỷ lệ cồn suất tiêu thụ nhiên liệu càng tăng Tính trung bình, khi tỷ lệ cồn 20% thì suất tiêu thụ nhiên liệu tăng khoảng 6,71%, nhưng khi sử dụng E85 thì suất tiêu thụ nhiên liệu có thể tăng trên 40% Hình 3.19 thể hiện mức độ thay đổi các thành phần phát thải (CO, HC, NOx) so với khi chạy RON92 khi giữ nguyên lambda Với xăng sinh . trước lộ trình sử dụng thí điểm và đại trà xăng sinh học, đặc biệt là xăng E10 trên thị trường. Đề tài Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio- etanol sử dụng trên động cơ xăng hướng. Việc nâng cao tỷ lệ cồn etanol trong xăng sinh học là xu hướng chung trên thế giới và đã được quan tâm nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ảnh hưởng của xăng sinh học tới động cơ phụ. tiến động cơ xăng thông thường khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn nhằm đảm bảo tính năng kỹ thuật 3.4.1. Giải pháp cải tiến động cơ sử dụng bộ chế hoà khí Khi chuyển sang sử dụng nhiên