Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ô tô du lịch

ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. LÅÌI NỌI ÂÁƯU Nhỉỵng nàm gáưn âáy, loi ngỉåìi trãn trại âáút ca chụng ta â phi chëu nhiãưu tai ha do thiãn nhiãn gáy ra: l lủt, bo giọ, hản hạn, chạy rỉìng, cạc bãûnh dëch Hàòng nàm con ngỉåìi â thi vo mäi trỉåìng hng triãûu cháút thi cạc loải, lm ä nhiãùm ngưn nỉåïc, ä nhiãùm ngưn âáút âai, v âàûc biãût l cạc cháút thi khê lm ä nhiãùm ngưn khäng khê, lm thng táưng Äzän, gáy hiãûu ỉïng nh kênh. Trong nhỉỵng nàm gáưn âáy, säú lỉåüng âäüng cå hiãûn âải sỉí dủng âäüng cå xàng nháûp vo nỉåïc ta ngy cng nhiãưu. Cạc kiãøu ä tä ny âãưu â âỉåüc ci tiãún theo xu hỉåïng tàng cäng sút, täúc âäü, gim sút tiãu hao nhiãn liãûu, âiãûn tỉí họa quạ trçnh âiãưu khiãøn v âàûc biãût â ạp dủng mi biãûn phạp, thnh tỉûu khoa hc, cäng nghãû thäng tin, cho phẹp cạc nh khoa hc nghiãn cỉïu sáu hån quạ trçnh lm viãûc ca âäüng cå, nhàòm hon thiãûn quạ trçnh chạy, tàng cäng sút âäüng cå, tiãút kiãûm nhiãn liãûu v gim âãún mỉïc täúi thiãøu cạc cháút âäüc hải cọ trong khê x âäüng cå. Nhỉng cho âãún, nay cáu tr låìi cho váún âãư nãu trãn váùn chỉa lm tha mn cạc nh bo vãû mäi trỉåìng. Näưng âäü cạc cháút cọ trong khê x âäüng cå váùn cn cao so våïi mong âåüi ca cạc nh khoa hc. Mäüt xu hỉåïng hiãûn nay, l nghiãn cỉïu thay thãú sỉí dủng nhiãn liãûu truưn thäúng: xàng , dáưu Diesel, bàòng cạc loải nhiãn liãûu “sảch” cho cạc loải âäüng cå nhỉ: Nàng lỉåüng màût tråìi, khê thiãn nhiãn, khê dáưu m họa lng, nàng lỉåüng âiãûn. Hiãûn nay, nỉåïc ta â phạt hiãûn nhiãưu dáưu m v cäng nghiãûp khai thạc, chãú biãún dáưu m â phạt triãøn nãn lỉåüng nhiãn liãûu khê dáưu m họa lng l ráút låïn. Nhỉng trong thåìi gian qua sỉí dủng trong sinh hoảt l chênh. Thỉûc tãú cạc gii phạp k thût ci thiãûn quạ trçnh chạy v tàng cỉåìng xỉí l trãn âỉåìng x chỉa â âãø lm gim mäüt cạch triãût âãø näưng âäü cạc cháút ä nhiãùm trong khê x âäüng cå âäút trong. Sỉí dủng ngưn nàng lỉåüng khäng truưn thäúng âãø chảy âäüng cå â gọp pháưn lm âa dảng họa ngưn nàng lỉåüng, v âiãưu quan trng l gọp pháưn âạng kãø vo viãûc gii quút váún âãư ä nhiãùm mäi trỉåìng do âäüng cå âäút trong gáy ra. Hiãûn nay cọ hai phỉång ạn sỉí dủng khê dáưu m hoạ lng (LPG) trong âäüng cå âäút trong: + Phỉång ạn thỉï nháút : Ci thiãûn âäüng cå ngun thy sang sỉí dủng nhiãn liãûu LPG. Âäüng cå xàng ngun thu âỉåüc làõp âàût thãm hãû thäúng cung cáúp nhiãn liãûu âàûc biãût âãø lm viãûc våïi nhiãn liãûu LPG. Âáy l phỉång ạn m cạc nh khoa hc Viãût Nam quan tám vç nọ ph håüp våïi hon cnh nỉåïc ta. + Phỉång ạn thỉï hai: Thiãút kã,ú chãú tảo måïi âäüng cå âạnh lỉía cỉåỵng bỉïc sỉí dủng nhiãn liãûu LPG. Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 1 N T T NGHI P Thit k h thng nhiờn liu LPG trờn ụ tụ du lch. Vióỷc nghión cổùu bũng thổỷc nghióỷm chuyóứn õọứi õọỹng cồ sổớ duỷng nhión lióỷu xng sang duỡng nhión lióỷu khờ dỏửu moớ hoùa loớng (LPG). Taỷo õióửu kióỷn thuỏỷn lồỹi cho vióỷc ổùng duỷng, trióứn khai nhũm chuyóứn õọứi caùc õọỹng cồ hióỷn nay õaợ quaù cuợ, gỏy ọ nhióựm, õióửu naỡy hoaỡn toaỡn phuỡ hồỹp vồùi yóu cỏửu giaớm thióứu ọ nhióựm mọi trổồỡng do phổồng tióỷn giao thọng gỏy ra. ỷc bióỷt phuỡ hồỹp vồùi õióửu kióỷn nổồùc ta hióỷn nay, coù quaù nhióửu õọỹng cồ cuợ hóỷ thọỳng nhión lióỷu sổớ duỷng Cacburator khọng thoaớ maợn vỏỳn õóử ọ nhióựm. ọửng thồỡi vióỷc chuyóứn õọứi naỡy seợ goùp phỏửn giaớm thióứu caùc chỏỳt õọỹc haỷi trong khờ xaớ õọỹng cồ. ọử aùn tọỳt nghióỷp cuớa em choỹn õọỳi tổồỹng õọỹng cồ VAZ-2101 sổớ duỷng nhión lióỷu xng, vồùi hóỷ thọỳng nhión lióỷu sổớ duỷng Cacburator, õóứ chuyóứn õọứi sang sổớ duỷng nhión lióỷu khờ dỏửu moớ hoaù loớng (LPG). óứ giaới quyóỳt nhổợng vỏỳn õóử nóu trón, õọử aùn tỏỷp trung nghión cổùu caùc phỏửn lồùn sau: + Tọứng quan vóử nhión lióỷu xng vaỡ LPG. + Khaớo saùt mọỹt sọỳ ọ tọ du lởch 4 chọự ngọửi õóứ choỹn loaỷi xe chuyóứn õọứi. + Khaớo saùt caùc hóỷ thọỳng nhión lióỷu sổớ duỷng LPG coù trón thở trổồỡng. + Tờnh toaùn nhióỷt cho õọỹng cồ VAZ-2101. + Tiùnh toaùn, thióỳt kóỳ, lừp õỷt hóỷ thọỳng nhión lióỷu LPG trón ọ tọ VAZ-2101. + Kóỳt luỏỷn vaỡ hổồùng phaùt trióớn cuớa õóử taỡi. Sau thồỡi gian 15 tuỏửn, vồùi sổỷ nọứ lổỷc cuớa baớn thỏn vaỡ sổỷ giuùp õồợ tỏỷn tỗnh cuớa thỏửy cọ giaùo trong bọỹ mọn ,baỷn beỡ , quyù cọng ty, õóử taỡi õaợ hoaỡn thaỡnh. Tuy nhión, do thồỡi gian, trỗnh õọỹ cuợng nhổ kinh nghióỷm thổỷc tóỳ coỡn haỷn chóỳ, chừc hún õóử taỡi coỡn nhióửu thióỳu soùt vaỡ chổa õaùp ổùng õỏửy õuớ tờnh khoa hoỹc cuớa õóử taỡi. Kờnh mong quyù thỏửy cọ giaùo giuùp õồợ vaỡ goùp yù õóứ õóử taỡi ngaỡy caỡng hoaỡn thióỷn hồn. Sau cuỡng, em xin chỏn thaỡnh caớm ồn thỏửy cọ giaùo trong bọỹ mọn ,caùc thỏửy trong xổồớng õọỹng lổỷc, õỷc bióỷt laỡ thỏửy giaùo hổồùng dỏựn TS. Dổồng Vióỷt Duợng õaợ tỏỷn tỗnh hổồùng dỏựn em trong suọỳt quaù trỗnh laỡm õọử aùn. aỡ Nụng, Ngaỡy thaùng nm 2003 Sinh vión thổỷc hióỷn Trỏửn Thanh Tuỡng Sinh vión thổỷc hióỷn : Trỏửn Thanh Tuỡng - Lồùp : 98C 4 A Trang 2 N T T NGHI P Thit k h thng nhiờn liu LPG trờn ụ tụ du lch. 1. TỉNG QUAN Vệ NHIN LIU . 1.1. NHIN LIU XNG. Xng laỡ họựn hồỹp cuớa caùc Hydrocacbon, chuớ yóỳu laỡ C 5 ữ C 10 , C 11 , coù nhióỷt õọỹ sọi dổồùi 180 0 C. Ngoaỡi ra, xng coỡn coù chổùa mọỹt lổồỹng nhoớ taỷp chỏỳt nhổ Lổu huyỡnh, Nitồ vaỡ Oxy. Caùc chỏỳt chổùa Lổu huyỡnh ồớ daỷng taỷp chỏỳt khọng bóửn nhổ Mercaptan(RSH). Caùc chỏỳt chổùa Nitồ chuớ yóỳu ồớ daỷng Pyridin, coỡn caùc chỏỳt chổùa Oxy rỏỳt ờt, thổồỡng ồớ daỷng Phenol vaỡ õọửng õúng (C 6 H 5 OH). Chỏỳt lổồỹng cuớa xng tọ õổồỹc õaùnh giaù bũng caùc chố tióu: Tờnh chọỳng kờch nọứ, tờnh hoaù hồi, nhióỷt trở, haỡm lổồỹng taỷp chỏỳt, haỡm lổồỹng nhổỷa, õọỹ ọứn õởnh Oxy hoaù, tờnh chọỳng õoùng bng, tờnh chọỳng n moỡn. 1.1.1.Tờnh chọỳng kờch nọứ. Quaù trỗnh chaùy cuớa õọỹng cồ xng laỡ quaù trỗnh chaùy cổồợng bổùc, dióựn ra rỏỳt nhanh nhổng khọng xaớy ra tổùc khừc trong toaỡn thóứ xylanh, maỡ bừt õỏửu chaùy tổỡ Bugi sau õoù lan truyóửn ra dỏửn theo mỷt cỏửu lổớa. Tọỳc õọỹ lan truyóửn thổồỡng tổỡ (15 ữ40) m/s. óứ quaù trỗnh chaùy ọứn õởnh taỷo ra aùp suỏỳt hồi õổồỹc tng õóửu õỷn, phỏửn hồi xng bón ngoaỡi cỏửu lổớa yóu cỏửu chố õổồỹc bừt chaùy khi mỷt cỏửu lổớa lan truyóửn õóỳn. Trong trổồỡng hồỹp mỷt cỏửu lổớa chổa lan truyóửn tồùi, phỏửn xng coỡn laỷi õaợ tổỷ bọỳc chaùy do aớnh hổồớng cuớa muọỷi than, nhióỷt õọỹ cao vaỡ aùp suỏỳt trong xy lanh, toaỡn bọỹ hồi xng trong xy lanh seợ tổỷ bọỳc chaùy tổùc khừc vồùi tọỳc õọỹ lan truyóửn rỏỳt nhanh coù khi lón õóỳn 300m/s. Kóỳt quaớ laỡ aùp suỏỳt trong xy lanh tng voỹt mọỹt caùch õọỹt ngọỹt taỷo ra soùng kờch nọứ, bióứu hióỷn bũng tióỳng goợ kim loaỷi, tióỳng va õỏỷp trong õọỹng cồ. Hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ chaùy kờch nọứ. Trong trổồỡng hồỹp õoù cọng suỏỳt õọỹng cồ khọng thóứ õaỷt tọỳi õa, trong khi õoù lổồỹng tióu hao nhión lióỷu laỷi tng, nhióỷt õọỹ tng quaù mổùc. Do õoù, yóu cỏửu xng duỡng cho õọỹng cồ xng laỡ phaới coù tờnh chọỳng kờch nọứ cao, õỏy laỡ yóu cỏửu chuớ yóỳu vaỡ quan troỹng nhỏỳt õọỳi vồùi xng. Khaùi nióỷm vóử tờnh chọỳng kờch nọứ: Mọỹt trong caùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng õóỳn sổỷ xuỏỳt hióỷn kờch nọứ laỡ tờnh chỏỳt cuớa nhión lióỷu, thóứ hióỷn ồớ khaớ nng hỗnh thaỡnh nhổợng phỏửn tổớ hoaỷt tờnh trong õióửu kióỷn aùp suỏỳt vaỡ nhióỷt õọỹ nhỏỳt õởnh. Tờnh chọỳng kờch nọứ cuớa nhión lióỷu coù thóứ õởnh lổồỹng bũng caùc õaỷi lổồỹng sau: - Trở sọỳ Octan : Laỡ mọỹt õaỷi lổồỹng qui ổồùc duỡng õóứ õỷc trổng cho khaớ nng chọỳng kờch nọứ cuớa cuớa nhión lióỷu, õổồỹc õo bũng phỏửn trm thóứ tờch cuớa Izo-octan õổồỹc qui ổồùc bũng 100. Hióỷn nay, sọỳ Octan laỡ õaỷi lổồỹng õaùnh giaù phọứ bióỳn nhỏỳt ồớ caùc nổồùc. Sọỳ Octan caỡng cao thỗ xng coù tờnh chọỳng kờch nọứ caỡng lồùn. Sọỳ Octan õổồỹc xaùc õởng bũng vióỷc kióứm tra bũng caùc õọỹng cồ ồớ phoỡng thờ nghióỷm . Caùc phổồng aùn xaùc õởnh nhổ sau: Sinh vión thổỷc hióỷn : Trỏửn Thanh Tuỡng - Lồùp : 98C 4 A Trang 3 N T T NGHI P Thit k h thng nhiờn liu LPG trờn ụ tụ du lch. + Theo RON : Sọỳ voỡng quay cuớa mọ tồ thổớ nghióỷm 600 v/ph. + Theo MON : Sọỳ voỡng quay cuớa mọ tồ thổớ nghióỷm 900 v/ph Vồùi cuỡng mọỹt loaỷi xng, trở sọỳ MON bao giồỡ cuợng nhoớ hồn RON. Sổỷ chónh lóỷch giổợa MON vaỡ RON õổồỹc goỹi laỡ õọỹ nhaỷy cuớa nhión lióỷu (Fuel Sensitivity - Sr). Sr caỡng nhoớ thỗ tờnh ọứn õởnh vóử khaớ nng chọỳng kờch nọứ caỡng cao thọng thổồỡng Sr=8 ữ 10 õồn vở. Khi laỡm vióỷc trong caùc chóỳ õọỹ thay õọứi khaùc nhau. Vỗ vỏỷy Izo-parafin coù nhióửu ổu õióứm hồn caùc Olefin vaỡ Hydrocacbon thồm. Sau õỏy laỡ baớng so saùnh trở sọỳ Octan cuớa mọỹt sọỳ Hydrocacbon khaùc nhau: Baớng 1.1.Trở sọỳ Octan cuớa mọỹt sọỳ Hydrocacbon khaùc nhau. Hydrocacbon Trở sọỳ Octan ọỹ chónh lóỷch Theo phổồng phaùp nghión cổùu (RON) Theo phổồng phaùp mọ tồ (RON) Caùc parafin + Propan + n-butan + Izo-butan + n-pentan + Izo-pentan 105,7 93,6 >100 61,9 93,3 100 90,1 99 61,9 90,3 5,7 3,5 - 0 2,0 Caùc Olefin + Propylen + Buten-2 + Penten-1 + Hexen-1 101,4 99,6 90,9 76,4 84,9 86,5 77,1 63,4 16,5 13,1 13,8 13,0 Caùc Naphtalen + Xyclopentan + Xyclohexan + Metyl xyclohexan + Etyl xyclohexan 100 83 74,8 46,5 85 78,6 71 40,8 15 4,4 3,8 5,7 CaùcHydrocacbon thồm + Benzen + Toluen + O-xylen + m-xylen + p-xylen 113 115 >100 >100 >100 108 111,6 102,1 100 >100 >100 99,3 1,4 12,9 - - - 8,7 Sinh vión thổỷc hióỷn : Trỏửn Thanh Tuỡng - Lồùp : 98C 4 A Trang 4 ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. + Izo-propylbenzen - u cáưu vãư säú Octan ca xàng Ätä: Säú Octan u cáưu phi âm bo cho âäüng cå khäng bë kêch näø, nọ phủ thüc vo hng loảt úu täú nhỉ: T säú nẹn ca âäüng cå, âỉåìng kênh xylanh, váût liãûu chãú tảo piston, nàõp quilap, phỉång phạp v chãú âäü lm mạt âäüng cå Trong cạc úu täú trãn thç t nẹn l úu täú cọ nghéa quút âënh nháút. Viãûc thiãút kãú âäüng cå v t säú nẹn âënh r chè sä úOctan u cáưu. Tuy nhiãn u cáưu ny thay âäøi theo thåìi tiãút, cạc âiãưu kiãûn váûn hnh v âiãưu kiãûn vãư cạc hãû thäúng ca âäüng cå. Thê dủ : Cạc cháút kãút ta nåi bưng âäút lm gim thãø têch cn lải, chụng cng lm tàng cạc u cáưu vãư trë säú Octan v kh nàng chäúng kêch näø. Tênh nàng lm mạt bë gim, hãû thäúng nhiãn liãûu hồûc cạc trủc tràûc trong viãûc âạnh lỉía cọ thãø lm thay âäøi cạc u cáưu vãư trë säú Octan. u cáưu vãư trë säú Octan s tháúp hån nãúu khäng âi hi sỉû tàng täúc nhanh chọng v sỉû hoảt âäüng ca cạnh bỉåïm ga måí räüng åí täúc âäü cao (Bng 1.2. trçnh by hai âiãưu kiãûn âãø âo trë säú Octan ). • Biãûn phạp náng cao tênh chäúng kêch näø ca xàng: Âãø náng cao tênh chäúng kêch näø ca xàng cọ thãø phán thnh hai nhọm nhỉ sau : Thay âäøi cäng nghãû chãú biãún dáưu m v sỉí dủng cháút phủ gia. • Cäng nghãû chãú biãún dáưu m: Quạ trçnh chãú biãún sáu hån cạc phán âoản dáưu thä nhỉ : Cràcking, Reforming, Isomer họa s thu âỉåüc xàng cọ tãn gi tỉång ỉïng nhỉ : Xàng Cràcking nhiãût, Reformerata, Alkylate cọ tênh chäúng kêch näø cao hån xàng chỉng cáút trỉûc tiãúp. Bng 1.2. Cạc âiãưu kiãûn âãø âo trë säú Octan. Cạc thäng säú ca phng thê nghiãûm Phỉång phạp nghiãn cỉïu (RON) Phỉång phạp mä tå (MON) Säú vng quay ca âäüng cå thỉí nghiãûm (v/p) 600 ± 6 900 ± 9 Nhiãût âäü sáúy nọng khäng khê, 0 C 52 ± 1 50 ± 5 Nhiãût âäü häùn håüp nhiãn liãûu khäng khê, 0 C _ 149 ± 1 Gọc âạnh lỉía såïm âäü 13 Âiãưu chènh tỉû âäüng tỉì 15 ÷ 26 Nhiãût âäü cháút lng lm mạt xy lanh, 0 C 100 ± 2 100 ± 2 Âäü áøm tuût âäúi ca khäng khê dáùn vo âäüng cå, gH 2 O/1.kgk 2 khä 3,5 ÷ 7,0 3,5 ÷ 7,0 Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 5 ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. - Cràcking nhiãût l quạ trçnh phán hy dỉåïi tạc dủng ca nhiãût, thỉûc hiãûn åí nhiãût âäü khong (470 ÷ 540) 0 C, ạp sút khong (20 ÷ 70) at. Mủc tiãu ca quạ trçnh nhàòm thu häưi xàng tỉì pháưn nàûng. Âáy l mäüt quạ trçnh cọ thãø sỉí dủng tỉì pháưn Gasoil âãún càûn nàûng ca dáưu, phäø biãún hay sỉí dủng l càûn mazụt. Sn pháøm thu âỉåüc bao gäưm khê chỉïa nhiãưu Olefin v xàng. Thê dủ : Xàng Cràcking nhiãût cọ thnh pháưn khạc våïi xàng chỉng cáút trỉûc tiãúp theo bng 1.3. Bng 1.3. Thnh pháưn ca mäüt säú loải xàng (% trng lỉåüng ). Loải xàng Olefin Aren Naphten Parafin Xàng chỉng cáút trỉûc tiãúp 12 26 62 Xàng Cràcking nhiãût tỉì Mazụt 25 ÷ 35 12 ÷ 17 5 ÷ 8 40 ÷ 45 Xàng Cràcking tỉì Gasoil 40 ÷ 45 18 ÷ 20 15 ÷ 20 20 ÷ 25 Xàng Reforming nhiãût 19 ÷ 20 14 ÷16 27 ÷ 32 33 ÷ 37 Tỉì bng trãn ta cọ thãø tháúy ràòng, trong xàng chỉng cáút trỉûc tiãúp, hm lỉåüng Parafin l ch úu, cn trong xàng Cràcking nhiãût cọ nhiãưu Olefin. Do váûy, xàng Cràcking nhiãût cọ trë säú Octan cao hån (60 ÷ 80) so våïi xàng chỉng cáút trỉûc tiãúp (30 ÷ 60). Tuy nhiãn, trë säú Octan ca xàng Cràcking nhiãût váùn chỉa âm bo u cáưu cháút lỉåüng ca xàng thäng dủng ( xàng thäng dủng phi cọ trë säú Octan bàòng hồûc låïn hån 70). Hm lỉåüng lỉu hunh trong xàng Cràcking nhiãût dao âäüng trong khong (0,5 ÷ 1,2)% cao gáúp 5 láưn cho phẹp âäúi våïi xàng ätä. Nọi chung xàng Cràcking chỉa âm bo cháút lỉåüng sỉí dủng cho âäüng cå xàng, thỉåìng phi xỉí l lm sảch bàòng Hydro hồûc cho qua Reforming xục tạc âãø nháûn âỉåüc xàng cọ âäü äøn âënh v trë säú Octan cao. • Cháút phủ gia: - Phủ gia chç: Âãø náng cao tênh chäúng kêch näø ca xàng, trong sn xút thỉåìng pha thãm phủ gia chäúng kêch näø. Nhỉỵng cháút thỉåìng dng phäø biãún l nỉåïc chç(l häùn håüp gäưm Tetrametyl chç (TML): Tetraetyl chç (TEL). - Tetraetyl chç cọ cäng thỉïc hoạ hc l (C 2 H 5 ) 4 Pb l cháút lng dảng dáưu, khäng mu, dãù bay håi, dãù bàõt chạy, âỉåüc phạt hiãûn l cháút chäúng kêch näø täút cọ hiãûu qu cho xàng ätä, cå chãú chäúng kêch näø ca nọ cọ tạc dủng kçm hm phn ỉïng tiãưn ngn lỉía v do âọ lm cháûm quạ trçnh hçnh thnh cạc trung tám tỉû bäúc chạy. - Tetrametyl chç cọ cäng thỉïc hoạ hc l (CH 3 ) 4 Pb âỉåüc âỉa vo sỉí dủng nàm 1960, cọ xu hỉåïng bay håi cng pháưn nhẻ ca xàng. Cháút ny cng cọ tạc dủng nhỉ TEL. Cå chãú dng phủ gia chç nhỉ sau: Phán hy TML trong âäüng cå Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 6 ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. Pb(CH 3 ) 4 t 0 Pb + 4CH 3 Pb + O 2 t 0 PbO 2 Tảo cháút khäng hoảt âäüng R-CH 3 + O 2 t 0 R-CH 2 OOH (Cháút hoảt âäüng) R-CH 2 OOH +PbO 2 t 0 RCHO + PbO + H 2 O + 1 / 2 O 2 Cháút khäng hoảt âäüng Kãút qu l biãún cạc Peroxyt hoảt âäüng thnh cạc Andehit (RCHO) bãưn vỉỵng, lm gim kh nàng chạy kêch näø. Nhỉng âäưng thåìi PbO kãút ta s bạm lãn thnh xylanh, äúng dáùn, lm tàõt âỉåìng nhiãn liãûu v tàng âäü mi mn. Nãn ngỉåìi ta phi âỉa PbO ra ngoi thỉåìng dng cạc cháút mang nhỉ C 2 H 5 Cl, cå chãú tạc dủng nhỉ sau: C 2 H 5 Br t 0 C 2 H 4 + HBr 2HBr + PbO t 0 PbBr 2 + H 2 O Cạc sn pháøm PbBr 2 , H 2 O l cháút lng, cọ nhiãût âäü säi tháúp s bäúc håi v âỉåüc khê âỉa ra ngoi. - Phủ gia khäng chç: Nhỉ â phán têch, phủ gia chç lm tàng chè säú Octan. Tuy nhiãn cháút phủ gia ny âäüc hải nh hỉåíng âãún sỉïc khe v mäi trỉåìng. Hiãûn nay cạc nỉåïc trãn thãú giåïi â dáưn loải b xàng pha chç. Ngy 1-7-2001 nỉåïc ta â chênh thỉïc loải b khäng sỉí dủng xàng pha chç. Phủ gia ny âỉåüc thay thãú bàòng phủ gia khạc êt âäüc hải hån cho mäi trỉåìng v con ngỉåìi nhỉ: håüp cháút chỉïa oxy, Etnol, Metanol, Tert-butanol(TBA), Metyltert-butyete(MTBE), Tert-amylmetylete TAME), Thỉåìng M pha träün 15% thãø têch MTBE, Etanol 10% thãø têch vo trong xàng. Bãn cảnh viãûc tàng trë säú Octan, häùn håüp ca xàng våïi phủ gia chỉïa oxy â giụp gim thiãøu Hydrocacbon v CO tỉì xe cäü sỉí dủng nhiãn liãûu. Cọ thãø tháúy r trë säú Octan ca mäüt säú cháút chỉïa Oxy âiãøn hçnh trong bng 1.4. • Nháûn xẹt: Tỉì bng 1.4 ta tháúy trë säú RON ca MTBE vo khong 115 ÷ 123, do âọ häùn håüp 15% MTBE trong xàng cọ trë säú Octan gäúc l 87 s tảo nãn mäüt häùn håüp cọ trë säú RON nàòm trong khong (91 ÷ 92), tỉång âỉång våïi hm lỉåüng chç tỉì (0,1 ÷ 0,5)g/l. Bng 1.4.Trë säú Octan ca cạc phủ gia chỉïa oxy. Phủ gia chỉïa oxy RON MON - Metanol - Etanol - Tert- butanol(TBA) - Metanol/TBA(50/50) - Metyl tert- butyl ete(MTBE) - Tert- amylmetyl ete(TAME) 127 ÷ 136 120 ÷ 135 104 ÷ 110 115 ÷ 123 115 ÷ 123 111 ÷ 116 99 ÷ 104 100 ÷ 104 90 ÷ 98 96 ÷ 104 98 ÷ 105 98 ÷ 103 Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 7 ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. - Etyl tert- butyl ete(ETBE) 110 ÷ 119 95 ÷ 104 Tỉång tỉû trë säú Octan ca Etanol l 120 ÷ 135, do âọ häùn håüp 10% ca Etanol våïi xàng cọ trë säú Octan l 87 s tảo ra häùn håüp cọ trë säú RON vo khong 90÷92. Nọi chung gii phạp thãm phủ gia ngy nay háưu nhỉ âang loải dáưn vç cạc lût ä nhiãùm mäi trỉåìng ngy cng khàõt khe. Màût khạc gii phạp pha träün våïi cạc cháút chỉïa oxy âãø tàng trë säú Octan chè l gii phạp tảm thåìi. Gii phạp láu di ngỉåìi ta thỉåìng dng cạc cäng nghãû lc dáưu tiãn tiãún nháút âãø chuøn cạc Hydrocacbon mảch thàóng thnh mảch nhạnh, hồûc cạc Hydrocacbon vng no, vng thåm cọ trë säú Octan cao. Cạc cäng nghãû lc dáưu bao gäưm cạc quạ trçnh nhỉ Cràcking xục tạc, Refoming xục tạc nhỉ â âỉåüc âãư cáûp åí trãn. Bng 1.5. Âàûc âiãøm ca mäüt säú loải xàng. Cạc âàûc tênh Xàng nhẻ chỉng cáút trỉûc tiãúp Xàng Reforming Xàng Cràcking Xàng Alkyl hoạ Tỉì dáưu thä Naphtenic Tỉì dáưu thä trung gian Tỉì dáưu thä Parafinic -RON ban âáưu. -Thãm 0,5% nỉåïc chç. -T trng(d 15 4 ) -p sút håi bo ha(bar). -Thnh pháưn cáút (ASTM). T 0 säi dáưu. T 0 säi 10%. T 0 säi 50%. T 0 säi 90%. T 0 säi cúi. 77 87 0,721 0,43 52 69 83 103 109 69 85 0,685 0,59 42 56 68 84 107 65 82 0,682 0,59 40 55 71 93 97 93 99 0,76 0,45 37 60 115 170 180 93 98 0,77 0,55 37 50 100 188 195 97 101 0,71 0,45 37 65 107 119 147 1.1.2. Tênh họa håi. Họa håi l mäüt tênh cháút âàûc trỉng ca cạc cháút lng, nọ cn dng âãø biãøu âảt khại niãûm bao hm phảm vi nhiãût âäü säi v hm lỉåüng cạc thnh pháưn cọ nhiãût âäü säi khạc nhau cọ trong häùn håüp máùu thỉí ta cọ thãø gàûp cạc thût ngỉỵ tỉång tỉû nhỉ tênh bay håi, âäü họa håi, thnh pháưn chỉng cáút, tênh họa håi cán bàòng. • Khại niãûm vãư tênh họa håi. - Nhỉỵng cháút lng âån cháút cọ nhiãût âäü säi v ạp sút cäú âënh. Vê dủ: ÅÍ âiãưu kiãûn ạp sút v nhiãût âäü tiãu chøn, nhiãût âäü säi ca nỉåïc ln ln åí 100 0 C (ạp sút Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 8 ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. khê quøn), nỉåïc lng s biãún thnh håi chè tải nhiãût âäü âọ, ngỉåüc lải, nhiãût âäü säi ca nhiãưu cháút lng khạc nhau s thay âäøi trong quạ trçnh säi. Vê dủ: Xàng khäng phi l âån cháút m l häùn håüp ca nhiãưu Hydrocacbon khạc nhau, nãn khäng cọ nhiãût âäü säi nháút âënh, xàng säi trong khong (30 ÷ 210) 0 C. Khi máùu xàng âỉåüc gia nhiãût nhỉỵng pháưn tỉí Hydrocacbon cọ nhiãût âäü tháúp nháút åí trong xàng s bàõt âáưu säi khi nhiãût âäü âảt tåïi 30 0 C, tiãúp tủc gia nhiãût thç nhiãût âäü trong xàng s tàng v nhỉỵng pháưn tỉí cúi cng s säi åí nhiãût âäü 210 0 C. - nh hỉåíng ca tênh họa håi âãún tênh nàng hoảt âäüng ca âäüng cå: Tênh họa håi l mäüt trong nhỉỵng chè tiãu quan trng vãư pháøm cháút ca xàng. Nhiãưu âàûc tênh ca âäüng cå phủ thüc vo tênh họa håi nhỉ: Sỉû khåíi âäüng ca âäüng cå, thåìi gian chảy áúm mạy, hiãûn tỉåüng tảo nụt håi v âọng bàng trong bäü chãú ha khê, tênh nàng tàng täúc ca âäüng cå, hiãûn tỉåüng tảo càûn cacbon v mi mn cạc chi tiãút do ma sạt. + nh hỉåíng âãún tênh nàng khåíi âäüng lảnh: Kh nàng khåíi âäüng âäüng cå täút hay xáúu phủ thüc vo viãûc ha träün giỉỵa nhiãn liãûu v khäng khê, khi âäüng cå åí trảng thại lảnh, pháưn låïn lỉåüng xàng hụt ra khi Cacburatå bạm trãn vạch äúng nảp hồûc täưn tải dỉåïi dảng hảt lng, chè cọ mäüt lỉåüng nh xàng họa håi. Do váûy häùn håüp khäng khê håi xàng âỉåüc hçnh thnh trong bưng âäút cọ thãø quạ long v khäng thãø bäúc chạy âỉåüc. Xàng cọ nhiãût âäü chỉng cáút T 10 (nhiãût âäü chỉng cáút 10% nhiãn liãûu bay håi) cng cao thç hm lỉåüng Hydrocacbon dãù bay håi trong xàng cng êt. Do váûy cng khọ khåíi âäüng âäüng cå åí trảng thại lảnh. Nãn âiãøm 10% âỉåüc coi l chè tiãu khåíi âäüng âäüng cå xàng. + Nụt håi: Nhiãn liãûu cọ âiãøm 10% cng tháúp, cng dãù hçnh thnh bt håi tảo ra nụt håi trãn âỉåìng tỉì bçnh chỉïa âãún bäü chãú ha khê khi tråìi nọng, khiãún lỉu âäüng ca âỉåìng xàng thiãúu linh hoảt, cọ thãø gáy nãn tàõt båm xàng lm cho âäüng cå chảy khäng äøn âënh, tháûm chê lm chãút mạy. Tçnh trảng áúy dãù lm cho xe âang chảy nhanh våïi ti trng låïn, âäüt nhiãn cháûm lải dỉìng hàón, khäng thãø khåíi âäüng lải âỉåüc. Do âọ âiãøm 10% khäng thãø quạ tháúp, trong qui phảm vãư xàng thỉåìng qui âënh ạp sút bo ha ca xàng khäng quạ 500mmHg. Táút nhiãn nãúu thiãút kãú âỉåìng xàng mäüt cạch håüp l, tàng cỉåìng nàng lỉûc hoảt âäüng ca båm xàng v cọ biãûn phạp cạch nhiãût håüp l thç cng cọ thãø tàng kh nàng trạnh hiãûn tỉåüng ny. + nh hỉåíng âãún chảy khäng ti v khåíi âäüng nọng: Sau thåìi gian lm viãûc âäüng cå dáưn nọng lãn. Nhiãût truưn tỉì cạc bäü pháûn nọng ca âäüng cå âãún båm xàng, Carburatå, âỉåìng äúng dáùn lm cạc pháưn nhẻ ca xàng họa håi trong bưng phao v trong âỉåìng äúng dáùn nhiãn liãûu. Nãúu kh nàng thäng håi khäng täút thç ạp sút trong bưng phao tàng lãn cọ thãø âáøy xàng phun qua äúng phun chênh vo hng khúch tạn tảo thnh häùn håüp ráút giu. Cäng viãûc bçnh thỉåìng ca bäü chãú ho khê bë phạ våỵ, âäüng cå cọ thãø bë chãút mạy viãûc khåíi âäüng lải cng khọ khàn. Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 9 ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. + nh hỉåíng âãún täúc âäü chảy áúm v tàng täúc: Âäüng cå xem l chảy áúm nãúu nọ cho phẹp ätä tàng täúc mäüt cạch nhẻ nhng khi chuøn tỉì säú tháúp sang säú cao hån. Thåìi gian âäüng cå bë sáúy nọng phủ thüc vo thnh pháưn chỉng cáút ca xàng. Lỉåüng cạc thnh pháưn chỉng cáút ca xàng cng nhỉ nhiãût âäü chỉng cáút 90% xàng cọ nh hỉåíng tåïi sỉû sáúy nọng ca âäüng cå. nh hỉåíng låïn nháút âãún thåìi gian sáúy nọng ca âäüng cå l nhiãût âäü chỉng cáút (50÷70)% xàng . + nh hỉåíng âãún sỉû hao mn ca âäüng cå: Sỉû bay håi hon ton ca xàng trong âäüng cå âỉåüc âàût trỉng båíi cạc nhiãût âäü cỉng cáút 90% v nhiãût âäü säi cúi ca xàng. Khi nhiãût âäü sáúy låïn, cạc pháưn xàng nàûng khäng bäúc håi trong äúng dáùn nhiãn liãûu ca âäüng cå m âi thàóng vo xy lanh âäüng cå åí dảng lng. Pháưn nàûng ny bay håi khäng hon ton, pháưn khäng bay håi chy xúng rỉía sảch dáưu bäi trån trãn vạch xy lanh v chy xúng Cạcte lm dáưu bäi trån trong Cạcte long ra. Nhỉỵng chäù dáưu bäi trån bë rỉỵa träi thç xy ra hiãûn tỉåüng ma sạt nỉỵa khä ca cạc chi tiãút mạy, lm cho quạ trçnh hao mn tàng lãn. Ngoi chè tiãu cháút lỉåüng trãn, âi hi xàng dng trãn ätä phi cọ âäü äøn âënh họa lng cao, âàût trỉng åí kh nàng chäúng lải sỉû biãún âäøi họa hc khi bo qun, váûn chuøn sỉí dủng. Ngoi ra, u cáưu xàng âäüng cå phi chỉïa lỉu hunh åí mỉïc âäü tháúp nhàòm hản chãú sỉû mi mn âäüng cå, hản chãú ä nhiãùm mäi trỉåìng. 1. 2. PHÁN LOẢI XÀNG. Hiãûn nay trãn thë trỉåìng cọ nhiãưu loải xàng khạc nhau, våïi nhỉỵng tãn gi v m hiãûu khạc nhau. Tãn gi v m hiãûu thỉåìng gàõn liãưn våïi cháút lỉåüng ca nọ, trong âọ trë säú Octan l chè tiãu cháút lỉåüng cọ nghéa quút âënh nháút. - Phán loải theo ngun liãûu sn xút: + Xàng cọ ngưn gäúc tỉì dáưu m . + Xàng täøng håüp. Vê dủ tỉì dáưu m, than âạ, than náu, - Phán loải theo phỉång phạp sn xút: + Xàng chỉng cáút trỉûc tiãúp . + Xàng Cràcking. + Xàng Reforming. + Xàng täøng håüp. - Phán loải theo mủc âêch sỉí dủng : + Xàng ätä. + Xàng mạy bay. Sinh viãn thỉûc hiãûn : Tráưn Thanh Tng - Låïp : 98C 4 A Trang 10 [...]...Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch + Xàng dung mäi 1.3 NHIÃN LIÃÛU KHÊ HỌA LNG LPG (LIQUEFIED PETROLEUM GAS) 1.3.1 Thn h pháưn họa hc Khê họa lng LPG l sn pháøm phủ trong quạ trçnh lc Thnh pháưn ch úu l C3H8 (Propan) v C4H10 (Butan) âỉåüc nẹn theo t lãû pháưn tràm Propan trãn pháưn tràm Butan ÅÍ nhiãût âäü bçnh thỉåìng LPG åí dảng khê LPG âỉåüc họa lng dỉåïi... Tráưn (täøng T g Låïp : Trang 13 Hçnh 1.1 T lãû tiãu thủ LPGtä sỉí dủngnỉåïc tiãu biãøu Hçnh 1.2 Tè lãû ä åí mäüt säú LPG Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch - Ngưn cung cáúp: LPG l sn pháøm ca quạ trçnh khai thạc v chỉng cáút dáưu m Trãn thãú giåïi cọ khong 40% LPG thu âỉåüc tỉì quạ trçnh lc dáưu thä Sn pháøm LPG trãn thãú giåïi nàm 1995 l 130 triãûu táún, chiãúm täøng... lc xục tạc âỉåüc ci thiãûn Sinh viãn thỉûc hiãûn : 11 Tráưn Thanh Tn g - Låïp : 98C4A Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch 1.3.2.Cạc tênh cháút ca LPG Do thnh pháưn ch úu ca LPG l Propane v Butane nãn tênh cháút ca LPG l tênh cháút ca Propane v Butane LPG cọ âàûc tênh sau: - L mäüt cháút lng khäng mu (trong sút) - L mäüt cháút lng khäng mi, khäng vë, tuy nhiãn... trong khê x âäüng cå LPG: Sỉû phạt sinh ä nhiãùm trong khê x âäüng cå LPG gim âi ráút âạng kãø so våïi âäüng cå xàng Sinh viãn thỉûc hiãûn : 15 Tráưn Thanh Tn g - Låïp : 98C4A Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch Hçnh 1.3.So sạnh mỉïc âäü phạt thi ä nhiãùm ca âäüng cå dng xàng v LPG Bng 1.10.Mỉïc âäü phạt thi ä nhiãùm ca ä tä chảy nhiãn liãûu LPG so våïi tiãu chøn... Så âäư hãû thäún g cung cáúp nhiãn liãûu xàng v LPG kiãøu Venturi trãn ätä KIA PRIDE Hçnh 4.2 Så âäư hãû thäúng nhiãn liãûu dng xàng v LPG trãn ätä KIA PRIDE Sinh viãn thỉûc hiãûn : 30 Tráưn Thanh Tn g - Låïp : 98C4A Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch • Ngun l lm viãûc ca hãû thäúng lỉåỵng nhiãn liãûu Xàng /LPG LPG lng cao ạp tỉì bçnh chỉïa sau khi âi qua van... : 98C4A Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch cho viãûc váûn chuøn âỉåüc thûn låüi v kinh tãú hån Chênh vç nhỉỵng ỉu ca LPG so våïi xàng nãn LPG â v s l loải khê âäút âỉåüc ỉïng dủng räüng ri trãn thãú giåïi - Tênh kinh tãú ca nhiãn liãûu: Sút tiãu hao nhiãn liãûu tênh theo thãø têch v theo khäúi lỉåüng nhiãn liãûu ca âäüng cå LPG so våïi âäüng xàng nhỉ sau: Thỉûc... thäún g Sinh viãn thỉûc hiãûn : 31 Tráưn Thanh Tn g - Låïp : 98C4A Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch Hçnh 4.4 Hãû thäúng cung cáúp nhiãn liãûu LPG dỉåïi dảng lng 4.2.2 Ngun l hoảt âäün g Nhiãn liãûu LPG dỉåïi dảng lng tỉì bçnh chỉïa âỉåüc hụt nhåì mäüt båm chuøn v duy trç ạp sút dỉ trãn âỉåìng äúng khong 5 bar âãø trạnh sỉû bäúc håi Nhiãn liãûu sau âọ âỉåüc... nhiãn liãûu LPG, tỉì âọ tên hiãûu âỉåüc âỉa Sinh viãn thỉûc hiãûn : 32 Tráưn Thanh Tn g - Låïp : 98C4A Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch qua båm âãø xạc âënh lỉu lỉåüng LPG cáưn thiãút âãø cung cáúp cho vi phun dỉåïi ạp sút äøn âënh • Hãû thäúng âënh lỉåüng nhiãn liãûu: Våïi viãûc kãút håüp hai hãû thäúng nhiãn liãûu âiãưu khiãøn ECU v vi xỉí l LPG tiãúp nháûn... ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch - Nhỉåüc âiãøm: Chè sỉí dủng cho hãû thäúng lỉåỵng nhiãn liãûu 5.4 ÄÚNG GA ÂÀÛT THÀĨNG VO HNG CA BÄÜ CHÃÚ HA KHÊ • Så âäư cáúu tảo : 1 2 5 3 Hçnh 5.4 Tảo häùn håüp bàòng cạch dáùn khê LPG vo hn4g bäü chãú ha khê ngun thy 1 Báưu lc giọ ; 2 Âỉåìng äúng dáùn khê LPG; 3.Bỉåïm ga; 4 Cå cáúu dáùn âäüng bỉåïm ga;5 Hng phun LPG ; • Dảng ci... nhiãn liãûu lng khạc Bng 1.7 So sạnh LPG v cạc loải nhiãn liãûu cäø âiãøn - Thäng säú âàûc Eurosper trỉng Khäúi lỉåüng 0,725 ÷ 0,780 riãng (kg/dm3) Sinh viãn thỉûc hiãûn : 12 Diesel 0,820 ÷ 0,860 Propane thỉång mải 0,510 Butane thỉång mải 0,580 Tráưn Thanh Tn g - Låïp : 98C4A LPG 0,510 ÷ 0,580 Trang Đ ÁN TỐ NGHIỆP Ồ T Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch Nhiãût trë tháúp: - Theo khäúi . NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. + Xàng dung mäi. 1.3. NHIÃN LIÃÛU KHÊ HỌA LNG LPG (LIQUEFIED PETROLEUM GAS). 1.3.1. Thnh pháưn họa hc. Khê họa lng LPG l sn pháøm. Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. 1.3.2.Cạc tênh cháút ca LPG. Do thnh pháưn ch úu ca LPG l Propane v Butane nãn tênh cháút ca LPG l tênh cháút ca Propane v Butane. LPG cọ. ÁN T T NGHI P ĐỒ Ố Ệ Thiết kế hệ thống nhiên liệu LPG trên ơ tơ du lịch. cho viãûc váûn chuøn âỉåüc thûn låüi v kinh tãú hån. Chênh vç nhỉỵng ỉu ca LPG so våïi xàng nãn LPG â v s l loải khê