1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

tiểu luận môn điện tử ô tô tìm hiểu động cơ sử dụng nhiên liệu kép hydrogen xăng

37 1,1K 5

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 37
Dung lượng 1,13 MB

Nội dung

Nhanh chóng làm cạn kiệt nguồn dầu mỏ dự trữ và giảm chất lượng không khí đặt ra câu hỏi về tương lai, cùng với nhận thức của thế giới để tích cực bảo vệ môi trường thì việc tìm kiếm các

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT T.P HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ Ô TÔ

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN

LIỆU KÉP HYDROGEN-XĂNG

GVHD : Th.S Võ Xuân Thành SVTH : Nguyễn Bùi Tính 10905075

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 12/2014

Trang 2

Bộ Giáo Dục và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Khoa Cơ Khí Động Lực

NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

- Tìm hiểu nhiên liệu kép Hydrogen-Xăng

- Tìm hiểu động cơ sử dụng nhiện liệu kép Hydrogen-Xăng

- Tìm hiểu ưu điểm, hạn chế của động cơ sử dụng nhiên liệu kép Hydrogen-Xăng

II TRÌNH BÀY

 Thuyết minh đề tài: 1 cuốn báo cáo

 1 đĩa CD chứa nội dung “Tìm hiểu động cơ sử dụng nhiên liệu kép Xăng”

Hydrogen-III Thời gian thực hiện

 Ngày bắt đầu: 01/10/2014

 Ngày hoàn thành: 31/12/2014

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ Ô TÔ Tp.HCM, ngày tháng năm 2014

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng năm 2014 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng năm 2014 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tiểu luận này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả quý thầy

cô khoa Cơ Khí Động Lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong hơn bốn năm học qua

Tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy trong xưởng điện và xưởng động cơ đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện tiểu luận

Đặc biệt xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn Th.S Võ Xuân Thành đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện tiểu luận

Cuối cùng là lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã động viên giúp tôi hoàn thành tiểu luận được giao

Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù tác giả đã có những cố gắng song không thể tránh những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp, phê bình của quý thầy cô và các bạn sinh viên

Một lần nửa xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các bạn!

Người thực hiện

Trang 6

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU……….…………1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU……….…………1

PHẦN NỘI DUNG……….…………5

CHƯƠNG 1: ĐỘNG CƠ XĂNG……….…… 5

1.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ kiểu piston………….……… 6

1.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ kiểu piston….…….………… 8

1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ Wankel……….………10

CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU HYDROGEN-XĂNG……… ……… 11

2.1 Xăng……… 11

2.2 Hydrogen………11

2.3 Hỗn hợp nhiên liệu Hydrogen-xăng……… 13

CHƯƠNG 3: ĐỘNG CƠ NHIÊN LIỆU KÉP HYDROGEN-XĂNG……… … 14

3.1 Hệ thống phân phối nhiên liệu……… 15

3.1.1 Bộ chế hòa khí……… 15

3.1.2 Phun nhiên liệu trên đường ống nạp……… 16

3.1.3 Phun nhiên liệu trực tiếp……… 19

3.2 Các thông số quan trọng của động cơ Hydrogen-xăng……… 21

3.2.1 Momen xoắn……….21

3.2.2 Năng lượng phanh……… ………… 21

Trang 7

3.2.3 Tiêu thụ nhiên liệu……… ……….22

3.2.4 Hiệu suất nhiệt……… 23

3.2.5 Tốc độ sinh nhiệt……… 23

3.2.6 Tốc độ gia tăng áp suất……….24

3.2.7 Áp suất nén……… …24

3.2.8 Nhiệt độ cháy hòa khí……… 25

3.2.9 Nhiệt độ tại thời điểm supap thải mở………25

3.3 Khí thải động cơ sử dụng nhiên liệu kép Hydrogen-xăng……… 26

3.4 An toàn của hệ thống nhiên liệu Hydrogen trên xe………27

3.4.1 Loại bỏ các nguồn tia lửa điện……… 27

3.4.2 Hệ thống thông gió………28

3.4.3 Cảm biến Hydrogen……… 28

3.4.4 Bình nước ngăn sự cháy trong ống nạp……… 28

CHƯƠNG 4: ƯU ĐIỂM , HẠN CHẾ VÀ XU HƯƠNG PHÁT TRIỂN ĐỘNG CƠ HYDROGEN-XĂNG………29

4.1 Ưu điểm……… 29

4.2 Hạn chế……… 29

4.3 Xu hướng phát triển………29

TÀI LIỆU THAM KHẢO……….31

Trang 8

PHẦN MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU

Trong thế giới hiện đại ngày nay, nơi các công nghệ mới liên tục được giới thiệu,

sử dụng năng lượng trong giao thông đang gia tăng nhanh chóng Nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là nhiên liệu xăng dầu, là nguyên nhân chính để sản xuất năng lượng Tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch đang dần tăng lên là kết quả của sự tăng trưởng dân số cùng với những cải tiến trong các tiêu chuẩn sống Điều đó có thể được nhìn thấy từ hình 1 khi mà dân số thế giới đã tăng liên tục trong 5 thập kỷ qua, và xu hướng này

dự kiến sẽ tiếp tục Như vậy, tổng mức tiêu thụ năng lượng đã tăng khoảng 36% trong với 15 năm qua Năng lượng tiêu thụ dự kiến sẽ tiếp tục tăng trong tương lai, khi dân

số thế giới dự kiến sẽ tăng thêm 2 tỷ người trong 30 năm tiếp theo Những xu hướng năng lượng có thể được nhìn thấy trong hình 2 Nhu cầu năng lượng tăng đòi hỏi phải gia tăng sản xuất nhiên liệu, do đó trữ lượng nhiên liệu hóa thạch hiện nay giảm với tốc độ nhanh hơn Ngoài ra, khoảng 60% trữ lượng dầu thế giới hiện nay là ở những vùng trong bất ổn chính trị thường xuyên Điều này đã dẫn đến biến động giá dầu và

sự gián đoạn nguồn cung

Hình 1: Dân số thế giới 1950-2050

Trang 9

Nhanh chóng làm cạn kiệt nguồn dầu mỏ dự trữ và giảm chất lượng không khí đặt ra câu hỏi về tương lai, cùng với nhận thức của thế giới để tích cực bảo vệ môi trường thì việc tìm kiếm các giải pháp thay thế cho nhiên liệu xăng dầu đã và đang được tiến hành Nhiên liệu thay thế như CNG, HCNG, LPG, LNG, bio-diesel, khí sinh học, hydrogen, ethanol, methanol, di-methyl ether, khí sản xuất đã được thử nghiệm trên toàn thế giới Nhiên liệu thay thế có nguồn gốc từ các nguồn khác ngoài dầu khí Lợi ích của các loại nhiên liệu này là chúng sinh ra các chất ô nhiễm môi trường ít hơn so với xăng dầu và hầu hết trong số đó có nhiều khả thi về mặt kinh tế

so với xăng dầu và có thể tái tạo Hình 3 cho thấy tỷ lệ phần trăm của các loại nhiên liệu thay thế, sử dụng theo tổng mức tiêu thụ nhiên liệu ô tô trong thế giới như là một cái nhìn tương lai

Hình 2: Tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch 1983 – 2008

Trang 10

Hình 3: Tỷ lệ phần trăm của các loại nhiên liệu thay thế so với tổng mức tiêu thụ

nhiên liệu ô tô trên thế giới

Việc sử dụng hydro làm nhiên liệu trong tương lai cho động cơ đốt trong cũng đang được xem xét Tuy nhiên, còn một số trở ngại phải vượt qua trước khi thương mại hóa hydro như một nhiên liệu động cơ cho ngành ô tô Do đó, hỗn hợp Hydrogen-xăng có thể được coi như một nhiên liệu ô tô mà không đòi hỏi những thay đổi lớn trong các động cơ xăng, giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất động cơ đồng thời giảm ô nhiễm môi trường

Trang 11

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: ĐỘNG CƠ XĂNG

Động cơ dùng tia lửa để đốt cháy hỗn hợp hơi xăng và không khí Hơi xăng được hòa trộn với không khí trước khi đi vào xi lanh động cơ Điều này tạo ra hỗn hợp khí-xăng có khả năng cháy cao Sau đó hỗn hợp không khí – hơi xăng được nén lại và bốc cháy nhờ tia lửa điện ở bougie, tạo ra sự giãn nở nhiệt trong xi lanh sinh lực đẩy piston

đi xuống Chuyển động tịnh tiến của piston được biến đổi thành chuyển động quay của trục khuỷu nhờ vào cơ cấu trục khuỷu –thanh truyền

Trang 12

1.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ kiểu piston

Hình 4: Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ

Đối với động cơ 4 kỳ, để hoàn thành một chu trình công tác piston động cơ phải thực hiện 4 hành trình tương ứng với các quá trình xảy ra trong xy lanh lần lượt: nạp, nén, cháy giãn nở và thải Trong đó công có ích chỉ do quá trình cháy giãn nở sinh ra

1.1.1 Kỳ nạp

Là quá trình nạp hòa khí mới vào lòng xy lanh động cơ

Vào đầu kỳ nạp, piston ở vị trí điểm chết trên Toàn bộ thể tích buồng cháy chứa đầy sản vật cháy do hành trình trước để lại với áp suất cao hơn áp suất khí trời, áp suất này gọi là áp suất khí sót Khi trục khuỷu quay theo chiều mũi tên, thông qua thanh truyền làm cho piston dịch chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, cơ cấu phân phối khí điều khiển supap nạp mở thông đường ống nạp với không gian trong

xy lanh

Với chuyển động đi xuống của piston, độ chân không trong xy lanh hình thành làm cho áp suất trong long xy lanh nhỏ hơn áp suất trên đường ống nạp Mức độ chênh lệch áp suất này khoảng 0,01-0,03 MPa, tạo nên quá trình nạp môi chất mới từ đường ống nạp vào xy lanh

1.1.2 Kỳ nén

Trang 13

Piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, cơ cấu phân phối khí điều khiển supap nạp và thải đóng lại, môi chất được nén trong xy lanh Vào cuối quá trình nạp, khi piston ở vị trị điểm chết dưới áp suất trong xy lanh còn nhỏ hơn áp suất trên đường ống nạp Tận dụng điều này, để hoàn thiện quá trình nạp, cơ cấu phân phối khí điều khiển supap nạp đóng muộn sau khi piston qua khỏi điểm chết dưới Việc đóng muộn supap nạp như trên có tác dụng nạp thêm môi chất vào lòng xy lanh, điều này

có được là do tác dụng của động năng và sự chênh lệch áp suất của dòng môi chất đi vào

Sau khi supap nạp đóng, piston chuyển động lên phía điểm chết trên làm cho áp suất và nhiệt độ môi chất trong xy lanh tăng dần Gía trị áp suất cuối quá trình nén phụ thuộc vào: tỉ số nén, độ kín khít của không gian chứa môi chất, mức độ tản nhiệt của thành xy lanh và áp suất của môi chất đầu quá trình nén

Để tạo điều kiện tốt cho môi chất cháy một cách kịp thời và nhiệt lượng sinh ra được tận dụng triệt để thì việc đốt cháy hỗn hợp phải được thực hiện trước khi piston tới điểm chết trên Cụ thể, đối với động cơ xăng đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện thì bougie phải tạo ra lửa trước khi piston đến điểm chết trên

1.1.3 Kỳ cháy – giãn nở

Vào kỳ này môi chất bị nén trong xy lanh ở cuối kỳ nén được bốc cháy với tốc

độ rất nhanh Tốc độ gia tăng áp suất và nhiệt độ của môi chất rất cao, tạo áp lực sinh công đẩy piston dịch chuyển về phía điểm chết dưới thực hiện quá trình giãn nở môi chất trong xy lanh Chính vì vậy kỳ này còn được gọi là kỳ sinh công, trong quá trình này cả 2 supap nạp thải đều đóng

1.1.4 Kỳ thải

Piston dịch chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên đẩy sản vật cháy ra khỏi

xy lanh động cơ qua supap thải đang mở Do áp suất môi chất trong xy lanh vào cuối

kỳ giãn nở còn khá cao nên supap thải phải mở sớm trước khi piston xuống đến điểm chết dưới khoảng 40 đến 60 độ tương ứng với góc quay trục khuỷu Nhờ đó làm giảm được lực cản đối với chuyển động của piston và tạo điều kiện tốt nhất cho sản vật cháy thải sạch ra khỏi động cơ

Khi kỳ này kết thúc thì động cơ đã thực hiện được một chu trình công tác, tiếp theo nhờ quán tính quay của bánh đà giúp động cơ thực hiện chu trình công tác tiếp theo Chính vì vậy mà động cơ có thể làm việc liên tục

Trang 14

 Nhận xét:

- Chu trình công tác được hoàn thành trong 4 hành trình của piston hay trong

2 vòng quay của trục khuỷu

- Trong 4 kỳ thì chỉ có kỳ cháy giãn nở là kỳ sinh công, các kỳ còn lại thực hiện được là nhờ quán tính quay của bánh đà và các chi tiết chuyển động hoặc nhờ công của các xy lanh khác đối với động cơ nhiều xy lanh

Đối với động cơ 4 kỳ, để nâng cao được công suất và hiệu suất của động cơ phải bảo đảm được 2 điều sau: Thải càng sạch và nạp càng nhiều Điều này được thực hiện bằng cách phối hợp mở sớm và đóng muộn các supap nạp, supap thải hình thành nên quy luật phối khí nhất định tùy thuộc vào từng loại động cơ

1.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ kiểu piston

Hình 5: Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ

Trong động cơ 2 kỳ, để hoàn thành một chu trình công tác piston thực hiện hai hành trình và trục khuỷu động cơ phải quay 1 vòng Khác với động cơ 4 kỳ, trên động

cơ 2 kỳ quá trình thay đổi môi chất công tác được thực hiện khi piston ở lân cận điểm

Trang 15

chết trên, không có quá trình xả và nạp riêng biệt Khi đó việc thải sản vật cháy ra khỏi xy lanh động cơ được thực hiện nhờ hòa khí được nén trước tới một áp suất nhất định, không nhờ vào sức đẩy cưỡng bức của piston như động cơ 4 kỳ Chính vì điều này đã làm cho quá trình thay đổi môi chất của động cơ 2 kỳ xảy ra tổn thất do môi chất mới chưa tham gia vào quá trình cháy cùng với khí xả đi ra ngoài theo đường ống thải

Trên động cơ 2 kỳ, người ta dung máy nén khí đặt bên ngoài động cơ hoặc dung không gian cacte kết hợp với cơ cấu piston trục khuỷu thanh truyền để làm bơm quét khí

1.2.1 Kỳ một

Tương ứng với hành trình piston từ điểm chết trên về điểm chết dưới Sở dĩ piston dịch chuyển được là do trong xy lanh vừa mới thực hiện quá trình cháy giãn nở môi chất công tác, sinh công và tác dụng lên piston Khi piston sắp mở cửa quét thì cửa thải được mở trước, sản vật cháy có áp suất tương đối cao từ trong xy lanh thoát

ra ngoài qua ống thải, áp suất trong xy lanh giảm dần Piston tiếp tục đi xuống để mở cửa quét, khi áp suất trong xy lanh xấp xỉ và thấp hơn áp suất môi chất trong bơm quét khí Do môi chất mới qua cửa quét vào xy lanh, tiếp tục đẩy sản vật cháy ra ngoài qua cửa xả nên quá trình này còn gọi là quá trình thay đổi môi chất trong xy lanh động cơ Như vậy ở kỳ này, trong xy lanh động cơ thực hiện các quá trình: cháy giãn nở, của môi chất công tác, xả khí thải, quét và nạp đầy môi chất mới vào xy lanh động cơ

1.2.2 Kỳ hai

Tương ứng với hành trình piston từ điểm chết dưới lên điểm chết trên Vào đầu

kỳ 2 quá trình thay đổi môi chất vẫn tiếp tục thực hiện trong xy lanh Đến khi cửa xả

và cửa quét đóng kín thì quá trình nén được bắt đầu, cửa quét có thể đóng đồng thời hoặc sớm hơn so với cửa thải Trước khi piston lên đến điểm chết trên khoảng 10 đến

30 độ tương ứng với góc quay trục khuỷu thì bougie bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp

Như vậy ở kỳ hai, trong xy lanh thực hiện các quá trình: kết thúc quá trình thải, quét-nạp đầy môi chất mới vào xy lanh và thực hiện quá trình nén

Trang 16

- Trong quá trình quét khí có một lượng môi chất thất thoát, làm tổn thất dẫn đến hiệu suất của động cơ hai kỳ thấp hơn động cơ 4 kỳ

- Đối với động cơ hai kỳ dung không gian cacte kết hợp cơ cấu piston, trục khuỷu, thanh truyền làm bơm quét khí thì không gian này phải đảm bảo độ kín khít tốt để động cơ có thể làm việc bình thường

1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ Wankel

Hình 6: Nguyên lý làm việc của động cơ Wankel Động cơ Wankel được phát triển bởi một nhà phát minh người Đức tên là Felix Wankel vào năm 1920 Phát minh đầu tiên của ông về động cơ Wankel được công nhận vào năm 1936 Đến năm 1950, khi ông cộng tác với các nhà máy sản xuất ô tô của Đức thì động cơ này được phát triển hoàn chỉnh và được lắp trên xe motor Trong quá trình làm việc piston của động cơ chuyển động quay, các đỉnh của nó quét quanh thành của xy lanh có dạng đường cong

Động cơ Wankel có piston hình tam giác, chuyển động hành tinh quanh bánh rang trung gian Mỗi cạnh của rotor tương ứng với một piston của động cơ một xy lanh Các đỉnh của rotor luôn luôn tiếp xúc với thành xy lanh có dạng đường cong Động cơ Wankel truyền công suất ra ngoài bằng một trục có bánh lệch tâm lắp trong lòng của rotor tam giác

Trang 17

CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU HYDROGEN-XĂNG SỬ DỤNG

TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

2.1 Xăng

Xăng là một loại dung dịch chứa Hyđrocacbon, dễ bay hơi, dễ bốc cháy, được chưng cất từ dầu mỏ Xăng được chế biến từ dầu mỏ bằng phương pháp chưng cất trực tiếp và Cracking, có tỷ trọng d15= từ 0.07 đến 0.75, dễ bay hơi, dễ cháy, có mùi đặc trưng, nhiệt độ sôi từ 35-200 °C Xăng động cơ được dùng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong

 Để đảm bảo động cơ hoạt động bình thường, xăng phải đạt được những yêu cầu về chất lượng dưới đây:

- Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ổn định, không tạo ra hiện tượng nghẽn hơi đặc biệt là vào mùa hè

- Có tính chống kích nổ cao, đảm bảo cho động cơ làm việc bình thường ở chế độ phụ tải lớn

- Có tính ổn định hóa học tốt, không tạo ra các hợp chất keo trong bình chứa, khi cháy không để lại nhiều muội than trong buồng đốt và không làm ăn mòn các chi tiết trong động cơ

- Không bị đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và không tạo ra tinh thể nước đá khi gặp lạnh

2.2 Hydrogen

Hydrogen là một nguyên tố hóa học trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố với nguyên tử bằng 1 Ở trạng thái tự do và trong các điều kiện bình thường, hydrogen không màu, không mùi và không vị, tỉ trọng bằng 1/14 tỉ trọng của không khí Hydrogen khi cháy trong không khí giới hạn từ 4-75% thể tích Nhiệt độ cháy của hydrogen cao nhất đạt được 2.3180C ở nồng độ 29% thể tích, nếu cháy trong ôxy nhiệt độ có thể lên đến 3.0000C, cao nhất so với tất cả các loại khí khác như khí Methane (CH4) đạt 2.1480C, propane (C3H8) đạt 2.3850C

Với các đặc tính này, hydrogen sẽ là một nguồn nhiên liệu quan trọng trong tương lai, phục vụ cho nhu cầu năng lượng của con người Bởi hydrogen là một loại nhiên liệu tái sinh, thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm, không phát thải ra khí gây hiệu ứng nhà kính, hydrogen khi cháy rất “sạch” phản ứng cháy của hydrogen chỉ tạo ra nước

Trang 18

Hydrogen là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số nguyên tử Trên trái đất, hydrogen phần lớn

ở dạng kết hợp với oxygen trong nước hay với carbon và các nguyên tố khác trong vô

số các hợp chất hữu cơ tạo nên cơ thể mọi loài động, thực vật Người ta có thể sản xuất hydrogen từ nhiều nguồn khác nhau như: hóa nhiệt nhiên liệu hydrocarbon với các phương pháp hóa nhiệt khí thiên nhiên với hơi nước, khí hóa hydrocarbon nặng hoặc khí hóa sinh khối và nhiệt phân; Điện phân nước, phương pháp này dùng dòng điện để tách nước thành khí hydrogen và oxygen và phương pháp sinh học

Về cơ bản có các phương thức lưu trữ hydrogen như: Lưu chứa hydrogen trong các bình khí nén áp suất cao: Các bình áp suất chứa khí nén thường làm bằng thép nên rất nặng và cồng kềnh, ngày nay các bình áp suất được làm từ những vật liệu composite nhẹ hơn nhiều Lưu chứa hydrogen dưới dạng khí hóa lỏng: Hạ nhiệt độ xuống dưới 200K hay âm 2350C để hydrogen tồn tại ở thể lỏng, phương pháp này thích hợp với các ứng dụng di động dùng trên các phương tiện giao thông Nhược điểm của quá trình hóa lỏng hydrogen tiêu tốn khá nhiều năng lượng (khoảng 30%) Tuy nhiên, ưu điểm của việc lưu trữ hydrogen dưới dạng lỏng là tốn ít không gian nhất, do hydrogen có tỉ trọng năng lượng theo thể tích cao

Lưu chứa hydrogen trong hợp chất khác: Lưu chứa hydrogen nhờ hấp thụ hóa học, lưu chứa hydrogen trong các hydrua kim loại (metal hydride); Lưu chứa hydrogen trong ống carbon nano rỗng (hiện nay công nghệ này đang được quan tâm nghiên cứu rất nhiều trên thế giới Ứng dụng cho các pin nhiên liệu di động và nhỏ gọn như máy tính xách tay, máy ảnh, điện thoại di động…)

Ngoài ra, còn một phương pháp lưu trữ hydrogen khác đó là nghiên cứu của các nhà khoa học của Trường Bách khoa Liên bang Lausanne (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) của Thụy Sỹ đã khám phá ra rằng: Chuyển đổi hydrogen thành axit formic sẽ giúp khâu vận chuyển và lưu trữ trở nên dễ dàng hơn và an toàn hơn Đồng thời axit formic có thể giải phóng liên tục những lượng khí hydro đủ để chuyển hóa thành điện năng đáp ứng nhu cầu về điện cho người sử dụng, đây thực sự là một giải pháp lý tưởng thuận tiện trong quá trình lưu trữ, phân phối và sử dụng

 Đặc tính của Hydrogen:

- Giới hạn cháy rộng: từ 4%-75%, nghĩa là hỗn hợp hydrogen rất dễ cháy, do

đó có thể mở cánh bướm ga rộng để không khí nạp vào càng nhiều càng tốt

mà không sợ mất cân bằng hóa học

- Năng lượng đánh lửa thấp: chỉ cần một năng lượng 0,02 mJ để đánh lửa cháy hỗn hợp Hydrogen

- Tốc độ cháy rất cao so với xăng

Ngày đăng: 16/05/2015, 13:00

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Seth, D. Hydrogen futures: toward a sustainable energy system. Worldwatch Institute, Paper 157, 2001 Khác
[2] Dopp R. Highly Efficient Hydrogen Generation via Water Electrolysis Using Nanometal Electrodes Energy Research Laboratory, QuantumSphere Inc., Santa Ana, CA 92705. September 15, 2006 Khác
[3] Ji, C., Wang, S. Effect of hydrogen addition on the idle performance of a spark ignited gasoline engine at stoichiometric condition. College of Environmental and Energy Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China, 2009 Khác
[4] Al-Baghdadi, M. Performance Study of a Four-Stroke Spark Ignition Engine working with both of Hydrogen an Ethyl Alcohol as Supplementary Fuel, Int. J.Hydrogen Energy.25,1005-1009. 2000 Khác
[5] Al-Baghdadi, M. and Al-Janabi, H. Improvement of Performance and Reduction of Pollutant Emission of a Four Stroke Spark Ignition Engine Fueled with Hydrogen- Gasoline Fuel Mixture, Energy Conversion & Management, 41, 77-91. 2000 Khác
[6] Masood, M., Ishrat, M.M. and Reddy, A.S. Computational combustion and emission analysis of hydrogen–diesel blends with experimental verification. Int. J.Hydrogen Energy. 32; 2539 – 2547. 2007 Khác
[7] D. Sáinz, P.M. Diéguez , C. Sopena, J.C. Urroz, L.M. Gandía. Conversion of a commercial gasoline vehicle to run bi-fuel (hydrogen-gasoline). Int. J. Hydrogen Energy. Vol. 37, Issue 2, January 2012 Khác
[8] Heywood, J. B. Internal-combustion engine fundamentals. McGraw-Hill, 1988 Khác
[9] Berry, G., Pasternak A., Rambach G., Smith J., and Schocke R. Hydrogen as a future transportation fuel. Energy Vol. 21, No. 4 (1996), pp. 289-303 Khác
[10] Jain, I.P. Hydrogen Fuel for the 21st Century. Int. J. of Hydrogen Energy Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w