Nghiên cứu sử dụng xăng sinh học e10 cho phương tiện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN MAI CƯỜNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC E10 CHO PHƯƠNG TIỆN Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ ANH TUẤN HÀ NỘI- NĂM 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng tôi, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trinh khác Người cam đoan Trần Mai Cường LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Sau đại học, Viện Cơ khí Động lực môn Động đốt cho phép tạo điều kiện cho thực luận văn trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Lê Anh Tuấn hướng dẫn tận tình chu đáo mặt chuyên môn để thực hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành biết ơn quý Thầy, Cô giảng dạy môn phòng thí nghiệm động đốt trong- trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ dành điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên Ban quản lý sở II tạo điều kiện, cổ vũ, động viên suốt thời gian học tập Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy đồng ý đọc, duyệt góp ý kiến quý báu để hoàn thành luận văn hướng mở cho mai sau Cuối xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè quan nơi công tác người động viên, khuyến khích suốt thời gian tham gia học tập, nghiên cứu thực thành công luận văn Học viên Trần Mai Cường MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn………………………………………………………………… Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hình vẽ đồ thị Lời nói đầu 1.Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài 2 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nhiên liệu cồn sinh học 1.1.1 Các ưu nhược điểm nhiên liệu cồn sinh học  Ưu điểm  Nhược điểm 1.1.2 Các loại nhiên liệu sinh học thường sử dụng  Bio Ethanol  Bio diesel  Bioga 1.1.3 Tình hình sản xuất, chế biến sử dụng Ethanol  Tình hình sản xuất, chế biến sử dụng Ethanol giới a Brazin b Khối EU c Mỹ d Inđonesia e Trung quốc f Malaysia g Thái lan * Tình hình sản xuất, chế biến sử dụng Ethanol Việt nam a Thuận lợi 10 b Khó khăn 10 c Chiến lược sản xuất, chế biến sử dụng NLSH Việt nam 10 1.2 Nhiên liệu Ethanol xăng sinh học 13 1.2.1 Nhiên liệu Ethanol 13 * Tính chất lý hóa Ethanol 13 a Tính chất vật lý 13 b Tính chất hóa học 14 * Công nghệ sản xuất Ethanol 17 a Phương pháp Hydrat hóa Etylen 17 b Công nghệ lên men sản xuất Ethanol 18 c Công nghệ sinh học sản xuất Ethanol từ nguyên liệu xenluloza 18 d Các phương pháp làm khan Ethanol 20 1.2.2 Xăng sinh học… 21 * Tính chất lý hóa xăng sinh học…… 21 * Ảnh hưởng tính chất xăng sinh học đến động xăng………………… 22 a Độ bay xăng sinh học…………………………………………… 22 b Ảnh hưởng Ethanol lên độ bay nhiên liệu………………… 22 c Trị số Octan…………………………………………………………… 23 d Hiệu ứng làm giảm tỷ lệ không khí/nhiên liệu (A/F)…………………… 24 e Phân tách pha có mặt nước………………………………… 24 * Ảnh hưởng xăng sinh học đến môi trường……………………… 25 1.2.3 Quy trình công nghệ phối trộn xăng sinh học………………………… 25 * Công nghệ phối trộn………………………………………………… 25 * Chế độ phối trộn…………………………………………………… 27 a Phối trộn nhiên liệu độ nhớt thấp……………………………………… 28 b Phối trộn nhiên liệu độ nhớt cao…………………………………… 28 1.2.4 Chỉ tiêu chất lượng Ethanol dùng để pha vào xăng……………… 28 1.2.5 Chỉ tiêu chất lượng xăng Ethanol……………………………… 29 1.3 Kết luận chương 1……………………………………………………………… 30 Chương 2: CƠ SỞ VỀ ĐẶC TÍNH VÀ HÌNH THÀNH PHÁT THẢI ĐỘC HẠI TRONG ĐỘNG CƠ 2.1 Phân loại đặc tính động đốt cách xây dựng đặc tính động cơ…………………………………………………………………… .32 2.1.1 Chế độ làm việc đặc tính động đốt trong………… .…32 * Chế độ làm việc…………………………………………… 32 * Các loại đặc tính động đốt trong…………………… 33 * Cơ sở phân tích đặc tính động đốt trong…………… 34 a Theo lượng khí nạp vào xy lanh…………………………… 34 b Theo lượng nhiên liệu chu trình………………………………… .36 2.1.2 Đặc tính điều chỉnh λ………………………………………… 36 2.1.3 Đặc tính điều chỉnh φs………………………………………… 39 2.1.4 Đặc tính tốc độ………………………………………………… .40 * Đặc tính tốc độ động xăng……………………………… 42 2.1.5 Đặc tính tải……………………………………………………… 47 2.1.6 Đặc tính tổng hợp…………………………………………… .49 2.1.7 Đặc tính không tải…………………………………………… 49 2.2 Cơ sở hình thành phát thải độc hại động xăng……… 49 2.2.1 Phát thải CO………………………………………………… .…49 2.2.2 Phát thải HC…………………………………………………… .50 2.2.3 Phát thải NOx…………………………………………… … 55 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Mục tiêu thử nghiệm……………………………………… ……57 3.2 Đối tượng thử nghiệm………………………………………………… .57 3.2.1 Nhiên liệu thử nghiệm……………………………………………… .57 3.2.2 Phương tiện thử nghiệm………………………… 58 3.3.Chương trình nội dung thử nghiệm………………………………… 59 3.4 Trang thiết bị thử nghiệm…………………………………………… .…61 3.4.1 băng thử Classis Dynamometer 48”………………………………… 61 * Chức băng thử………………………………………… 63 3.4.2 Cơ sở lý thuyết phép đo chính………………………………… 63 3.5 Đánh giá kết thử nghiệm ………………………………………… .67 3.5.1 Công suất…………………………………………………………… .67 3.5.2 Mức tiêu hao nhiên liệu…………………………………………… 69 3.5.3 Khả tăng tốc thiết bị…………………………………… 71 3.5.4 Phát thải độc hại…………………………………………………… 72 * Kết luận chương 3……………………………………………………… 75 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN…………………… 76 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải Đơn vị E5 Xăng sinh học bao gồm 5% Ethanol 95% xăng truyền thống - E10 Xăng sinh học bao gồm 10% Ethanol 90% xăng truyền thống - E15 Xăng sinh học bao gồm 15% Ethanol 85% xăng truyền thống - E20 Xăng sinh học bao gồm 20% Ethanol 80% xăng truyền thống - Ethanol gố c - CO Mônôxit cácbon - HC Hyđrô cácbon - NOx Ôxit nitơ - CO2 Cácbonníc - SAE Hội kỹ sư ô tô giới - NLBT Nhiên liệu biến tính - TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam - NLSH Nhiên liệu sinh học - E100 CD48” ECE15-05 FC Chassis Dynamometer 48” (Băng thử ô tô xe tải hạng nhẹ) Chu trình thử châu Âu cho xe xe tải hạng nhẹ Tiêu thụ nhiên liệu l/100km  Hệ số dư lượng không khí - A/F Tỷ lệ không khí/nhiên liệu - Tủ phân tích khí thải - CEBII Ne Công suất kW Me Mômen Nm ge Suất tiêu thụ nhiên liệu g/kW.h DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tính chất Ethanol [1] 14 Bảng 1.2 Quy chuẩn Ethanol nhiên liệu biến tính dùng để pha xăng không chì [4] 16 Bảng 1.3 Tiêu chuẩn Ethanol nhiên liệu Mỹ năm 2003 16 Bảng 1.4 Tiêu chuẩn Ethanol nhiên liệu Ấn Độ 17 Bảng 1.5 Tính chất lý hóa xăng sinh học [18] 21 Bảng 1.6 Các tiêu chất lượng Ethanol dùng để pha với xăng 29 Bảng 1.7 Tiêu chuẩn TCVN Ethanol dùng để pha với xăng (TCVN 7716-2007) 30 Bảng 2.1 Chuỗi phản ứng hình thành NOx 55 Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng xăng RON 92 57 Bảng3.2 Chỉ tiêu chất lượng xăng sinh học E10……………………………………… 58 Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật xe Daewoo 59 Bảng 3.4 Các điểm thí nghiệm tay số IV số V Ô tô 60 Bảng 3.5 Kết đo công suất xe Lanos tay số IV 67 Bảng 3.6 Kết đo công suất xe Lanos tay số V 68 Bảng 3.7 Tiêu hao nhiên liệu xe Lanos tay số IV 69 Bảng 3.8 Tiêu hao nhiên liệu xe Lanos tay số V 70 Bảng 3.9 Phát thải xe Lanos chạy với loại nhiên liệu theo chu trình thử ECE 1505 72 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1 Xe Daewoo Lanos…………………………………………………………… ….59 Hình 3.2 Chu trình thử Châu Âu ECE 1505…………………………………………… …61 Hình 3.3 Phòng thử Ô tô PTN động đốt ĐHBK HN…………………… ….62 Hình 3.4 Cấu tạo cảm biến tốc độ………………………………………………… ….63 Hình 3.5 Nguyên lý đo lực……………………………………………………………… 64 Hình 3.6 Cơ cấu xác định lực kéo……………………………………………………… …65 Hình 3.7 Nguyên lý hoạt động thiết bị cân nhiên liệu 733S………………………… .66 Hình 3.8 Mức độ cải thiện công suất xe Lanos tay số IV so với RON 92…………… .68 Hình 3.9 Mức độ cải thiện công suất xe Lanos tay số V so với RON 92…………… 69 Hình 3.10 Mức tiêu hao nhiên liệu tay số IV………………………………………… .70 Hình 3.11.Mức tiêu hao nhiên liệu tay số V…………………………………………… 71 Hình 3.12 Thời gian tăng tốc từ 20Km/h đến 80 Km/h xe Lanos……………… 72 Hình 3.13 Phát thải xe Lanos chạy với loại nhiên theo chu trình thử ECE 1505 .73 Khi đến vị trí đèn LED 2, lỗ tròn đĩa tranzitor quang thẳng hàng tranzitor nhận ánh sáng đèn LED phát làm thông mạch điện, lúc điện áp cung cấp cho mạch điện 5V Khi vị trí đèn LED 2, lỗ tròn đĩa Tranzitor không thẳng hàng Tranzitor không nhận ánh sáng LED cung cấp, Tranzitor quang bị khóa nên điện áp cung cấp mạch V Do đĩa quay liên tục nên tín hiệu đầu có dạng xung chữ nhật Tín hiệu xung đầu đưa đến máy đếm xung, đồng thời liên kết với cấu đếm thời gian xác định tốc độ lăn 𝑦 𝑡∗𝑥 𝑛= Trong đó: n tốc độ lăn y số xung đếm máy đếm xung t thời gian đo (s) x số rãnh đĩa mã hóa * Phép đo lực Đo lực bề mặt lăn dựa nguyên lý phanh điện xoay chiều Hình 3.5 Nguyên lý đo lực 1: Con lăn 2: Gối trục 3: Động điện 64 4: Bộ cân tải Một động điện xoay chiều đặt hai gối trục cho Stato tự do, Stato quay tương Roto Khi lăn quay quanh trục kéo theo trục Roto quay theo Nhờ tác dụng tương hỗ từ trường Roto Stato làm Stato động điện quay theo Khi Stato dịch chuyển thông cụm cân tải (Loadcell) xác định dược giá tri lực kéo Lực Fw đo nhờ cân tải dựa nguyên tắc đo lực nhờ tượng áp điện Từ lực cân tải Fw tính lực bề mặt lăn F kéo, theo phương trình cân Hình vẽ 3.6 Cơ cấu xác định lực kéo Fw.r = F kÐo.R → F kÐo =𝐹𝑤 Trong đó: 𝑟 𝑅 F kéo: Lực kéo bề mặt lăn Fw: Lực đo cân tải r: Chiều dài cánh tay đòn R: Bán kính lăn 65 * Phép đo gia tốc công suất Công suất xe xác định theo công thức sau: P = F kéo.v Tốc độ lăn v (m/s) xác định từ cảm biến tốc độ bán kính lăn Lực kéo bề mặt lăn F kéo xác định nhờ cân tải (Loadcell) Gia tốc xe xác định sở định nghĩa: 𝑎= 𝐴̈𝑣 𝑚/𝑠 ̈ 𝐴𝑡 Căn vào điểm đo liên tiếp lần đo ta xác định độ chênh lệch vận tốc Äv khoảng thời gian Ät * Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu Hình (3-7) thể sơ đồ nguyên lý làm việc cân nhiên liệu (Fuel balance 733S) sử dụng hệ thống thiết bị thử nghiệm Thiết bị thực theo nguyên lý đo kiểu khối lượng, có vai trò quan trọng định đến độ xác lượng nhiên liệu tiêu thụ động Hình 3.7 Nguyên lý hoạt động thiết bị cân nhiên liệu 733S 66 Nhiên liệu cấp vào thùng đo; Nhiên liệu tới động cơ; Nhiên liệu hồi từ động cơ; Ống thông hơi; Các ống nối mềm; Thùng đo; Thanh cân; Lò xo lá; Cân bì; 10 Cảm biến lưu lượng; 11 Thiết bị giảm chấn; 12 Van điện từ đường nạp Cân nhiên liệu 733S dùng cảm biến đo lưu lượng nhiên liệu tiêu thụ cung cấp cho động cách cân lượng nhiên liệu bình chứa Cân nhiên liệu 733S dùng cảm biến đo lưu lượng để xác định lượng tiêu thụ nhiên liệu Yêu cầu cảm biến phản ứng với tốc độ nhanh, nhạy độ xác cao Bắt đầu trình đo, nhiên liệu cấp đầy vào thùng đo Lúc lực tỳ lên cảm biến nhiên liệu lớn Van điện từ 12 đóng lại ngăn không cho dòng nhiên liệu vào thùng đường cấp vào động mở Đồng thời với trình phận đếm thời gian hoạt động Khi nhiên liệu thùng chảy hết đồng nghĩa với lực tỳ lên cảm biến lưu lượng tức trình đo kết thúc Dựa vào kết thu thập ECU tính lượng nhiên liệu tiêu thụ động 3.5 Đánh giá kết thử nghiệm 3.5.1 Công suất Kết đo công suất xe Lanos tay số IV đưa Bảng (3.5) Hình 3.8 Bảng 3.5 Kết đo công suất xe Lanos tay số IV Tốc độ (km/h) 45 50 55 65 75 Cải thiện công suất so với RON92 (%) Công suất (kw) RON 92 12,702 14,329 15,806 18,917 23,504 Trung bình E10 12,989 14,560 16,185 19,267 23,779 67 2,26 1,61 2,40 1,85 1,17 1,86 25,000 RON 92 E10 Công suất (kW) 20,000 15,000 10,000 5,000 45 50 55 65 75 Tốc độ (km/h) Hình 3.8 Công suất xe Lanos tay số IV sử dụng RON92 E10 Kết cho thấy, xét tốc độ, xe chạy với nhiên liệu E10 cho công suất cao với nhiên liệu RON92 Tính trung bình công suất động tăng 1,86% sử dụng xăng E10 Mức tăng công suất lớn đạt 2,4% tốc độ 55km/h xe Tại tay số V tương tự tay số IV, xét tốc độ công suất xe sử dụng E10 lớn RON 92 Bảng 3.6 Kết đo công suất xe Lanos tay số V Tốc độ (km/h) Cải thiện công suất so với Công suất (kw) RON92 (%) 60 65 70 80 RON 92 13,804 15,09 16,115 18,42 E10 13,996 15,348 16,437 18,561 1,39 1,71 2,00 0,77 90 21,209 21,382 0,82 1,34 Trung bình 68 25 Ron92 E10 Công suất (kW) 20 15 10 60 65 70 80 90 Tốc độ (km/h) Hình 3.9 Mức độ cải thiện công suất xe Lanos (%) tay số V so với RON92 3.5.2 Mức tiêu hao nhiên liệu Kết tiêu hao nhiên liệu xe Lanos tay số IV thể Bảng 3.7 Bảng 3.7 Tiêu hao nhiên liệu xe Lanos tay số IV Tốc độ (km) Tiêu thụ nhiên liệu (kg/h) Tiêu thụ nhiên liệu tăng so với E0 % RON 92 E10 45 4,413 4,493 2% 50 4,945 5,046 2% 55 5,387 5,495 2% 65 6,431 6,497 1% 75 7,657 7,767 1% 69 Mức tiêu thụ nhiên liệu(kg/h) 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 RON 92 4,000 E10 3,000 2,000 1,000 45 50 55 Tốcđộ(Km/h) 65 75 Hình 3.10 Mức tiêu thụ nhiên liệu tay số IV Kết Bảng 3.7 cho thấy, lượng tiêu hao nhiên liệu tay số IV trường hợp sử dụng xăng RON92 xăng sinh học E10 xấp xỉ Kết lượng tiêu thụ nhiên liệu tay số V thể Bảng (3.8) Bảng 3.8 Tiêu thụ nhiên liệu xe Lanos tay số V Tốc độ Tiêu thụ nhiên liệu (kg/h) (km/h) Tiêu thụ nhiên liệu tăng so với E0 % RON 92 E10 60 4,707 4,727 0% 65 5,058 5,128 1% 70 5,402 5,531 2% 80 6,021 6,135 2% 90 6,913 7,129 3% 70 Mức tiêu thụ nhiên liệu(kg/h) 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 RON 92 3,000 E10 2,000 1,000 60 65 70 Tốc độ (km/h) 80 90 Hình 3.11 Mức tiêu thụ nhiên liệu tay số V Kết Bảng 3.8 cho thấy, lượng tiêu hao nhiên liệu tay số V trường hợp sử dụng xăng RON92 xăng sinh học E10 xấp xỉ Nhằm đánh giá rõ nét tác động tỷ lệ Ethanol hỗn hợp nhiên liệu đến tính kinh tế hiệu động cơ, tiêu suất tiêu thụ nhiên liệu sử dụng Bảng 3.7 Bảng 3.8 thể suất tiêu thụ nhiên liệu động xe Lanos vận hành theo tay số IV V Kết cho thấy suất tiêu thụ nhiên liệu động xe Lanos sử dụng nhiên liệu E10 tương đương với trường hợp sử dụng xăng RON92 3.5.3 Tăng tốc khởi động Khả tăng tốc thể thông qua thời gian tăng tốc từ 20km/h đến 80km/h tay số V với bướm ga mở 100% Gia tốc xe Lanos chạy với loại nhiên liệu RON 92, E10 Kết là: Xe chạy với nhiên liệu E10 có khả tăng tốc cao nhiều so với nhiên liệu RON92 (Hình 3.12) 71 Hình 3.12 Thời gian tăng tốc 20 km/h đến 80 km/h xe Lanos Khả khởi động ôtô nhiều thay đổi so với sử dụng nhiên liệu xăng RON92 Tuy nhiên, trạng thái khởi động lạnh, nhiệt độ môi trường thấp tỷ lệ Ethanol hỗn hợp nhiên liệu xăng sinh học cao 10%, thời gian khởi động phải kéo dài so với sử dụng xăng RON92 3.5.4 Phát thải Kết đo phát thải theo chu trình thử ECE 1505 xe Lanos với loại nhiên liệu thể Bảng 3.9 Bảng 3.9 Phát thải xe Lanos chạy với loại nhiên liệu theo chu trình thử ECE1505 Thành phần Cải thiện so với trường hợp RON92 (%) Phát thải CO (g/km) RON 92 73,071 E10 68,245 6.6 CO2 (g/km) HC (g/km) NOx (g/km) FC(l/100km) 180,767 24,259 1,565 16,100 187,999 22,782 1,707 15,969 -4.0 6.1 -9.1 0.8 72 200.000 180.000 160.000 140.000 RON92 E10 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0.000 CO (g/km) CO2 (g/km) HC (g/km) NOx (g/km) FC(l/100km) Hình 3.13 Phát thải xe Lanos chạy với loại nhiên liệu theo chu trình thử ECE1505 a) Phát thải CO CO sản phẩm cháy Cacbon điều kiện thiếu oxy, CO dạng khí không màu, không mùi Khi kết hợp với sắt có sắc tố máu tạo thành hợp chất ngăn cản trình hấp thụ oxy Hemoglobin máu, làm giảm khả cung cấp oxy cho thể CO độc, với hàm lượng nhỏ không khí gây cho người tử vong Như ta biết, động chế độ toàn tải nồng độ CO lớn λ < Khi hỗn hợp thiếu O2, dẫn đến cacbon nhiên liệu không phản ứng tiếp để chuyển CO thành CO2, nồng độ CO cao Khi động sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng pha cồn cồn Ethanol có nguyên tử oxy, khả hình thành CO2 cao so với sử dụng xăng tuý Trong mô hình lý nêu dẫn tới CO giảm mạnh nhờ việc giữ nguyên lượng nhiên liệu cung cấp, hệ số dư lượng không khí λ tăng lên, 73 hỗn hợp nhạt đi, có nhiều oxy hơn, khả CO bị oxy hoá thành CO2 tốt Vì vậy, tăng tỉ lệ Ethanol nhiên liệu nồng độ CO giảm, nhiên tỉ lệ Ethanol lớn dẫn đến CO lại tăng lên khả cháy b) Phát thải HC HC loại Hydrocacbon có nhiên liệu dầu bôi trơn không cháy hết chứa khí thải Hydrocacbon có nhiều loại, loại có mức độ độc hại khác nên đánh giá chung cách trực tiếp Các Hydrocacbon thơm thường độc, ví dụ Hydrocacbon có nhân Benzen gây ung thư Hydrocacbon tồn khí gây sương mù, gây tác hại cho mắt niêm mạc đường hô hấp Nếu hỗn hợp nhạt đậm nhiên liệu cháy được, dẫn đến HC tăng Theo [13] HC thấp λ từ 1,2 đến 1,25, bổ sung Ethanol vào nhiên liệu HC giảm chế độ toàn tải Tuy nhiên lượng Ethanol nhiều dẫn đến λ nằm vùng trên, lúc HC lại tăng lên c) Phát thải NOx Khi sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn hỗn hợp nhạt đi, với tỷ lệ Ethanol chiếm khoảng 20% thể tích nằm lân cận vùng 1,05 – 1,1 Vì sử dụng E10 NOx cao Qua đồ thị nhiệt độ xylanh theo góc quay trục khuỷu ta thấy nhiệt độ xylanh sử dụng nhiên liệu E10 thấp sử dụng E0 xung quanh điểm chết Tuy nhiên tình trạng cháy rớt nhiên liệu xăng pha cồn nhiều xăng nên nhiệt độ đỉnh động sử dụng xăng pha cồn cao hơn, điều khiến cho NOx sử dụng E10 cao sử dụng xăng thông thường NOx sản phẩm trình Oxy hoá Nitơ không khí điều kiện nhiệt độ cao Do Nitơ có nhiều hoá trị nên Oxyt nitơ tồn nhiều dạng khác nhau, gọi chung NOx Trong khí thải động NOx tồn hai dạng chủ yếu NO2 NO Thành phần NOx phụ thuộc vào hệ số dư lượng không khí λ (nồng 74 độ oxy hỗn hợp) nhiệt độ cháy, đạt giá trị cực đại 1,05-1,1 [13] Tại đây, nhiệt độ trình cháy đủ lớn để tạo thành Oxy Nitơ nguyên tử có tính hoạt hoá cao nồng độ Oxy đủ lớn đảm bảo cho phản ứng, NOx đạt cực đại Trong thành phần khí thải động xăng NO chiếm phần lớn (90 - 98%) tuỳ thuộc vào λ Khi sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn hỗn hợp nhạt đi, với tỉ lệ Ethanol chiếm khoảng 20% thể tích λ nằm lân cận vùng 1,05 - 1,1 Kết xe sử dụng hệ thống phun xăng điện tử, phát thải CO, HC cải thiện nhiên liệu E10, tương ứng với mức phát thải NOx CO2 có tăng lên nhiên mức chênh lệch không đáng kể KẾT LUẬN CHƯƠNG Kết thử nghiệm băng thử với ô tô phun xăng điện tử: - Khi sử dụng E10 công suất tăng nhỏ, trung bình tăng 1,86% tay số IV 1,34% tay số V, điều cho thấy tính công suất động cải thiện - Khi sử dụng E10 khả khởi động lạnh khởi động nóng tương tự với RON 92 - Khả tăng tốc xe không bị ảnh hưởng - Khi sử dụng E10, hàm lượng CO, HC giảm tương ứng 6,6% 6,1%, NOx CO2 tăng tương ứng 9,1% 4,0%, 75 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN * Kết luận chung - Luận văn nghiên cứu khái quát Ethanol xăng sinh học từ tính chất ly hóa, nguyên liệu sản xuất, công nghệ sản xuất quy trình phối trộn Ethanol xăng thị trường - Lý thuyết tính kinh tế kỹ thuật phát thải động trình bày khuôn khổ luận văn, làm sở cho việc xây dựng đặc tính động sử dụng xăng sinh học E10 - Nghiên cứu thực nghiệm sử dụng xăng sinh học E10 ôtô Daewoo Lanos đời 2001 sử dụng hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử cho thấy nhiều ưu điểm tính kinh tế, kỹ thuật phát thải xe Cụ thể: + Công suất tăng trung bình 1,86% + Suất tiêu thụ nhiên liệu xấp + Các thành phần phát thải hàm lượng CO, HC giảm tương ứng 6,6% 6,1%, NOx CO2 tăng tương ứng 9,1% 4,0% Tuy nhiên phát thải NOx tăng 9.1% trình cháy cải thiện * Phương hướng phát triển Trong thời gian tới, nghiên cứu cần tiếp tục với nội dung liên quan đến: + Nghiên cứu sử dụng xăng E10 loại phương tiện khác + Tương thích vật liệu động với xăng sinh học có tỷ lệ Ethanol E100 lớn 10% + Nghiên cứu điều chỉnh hệ thống nhiên liệu, hệ thống đánh lửa hỗ trợ khởi động lạnh động sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ Ethanol E100 lớn 10% + Đánh giá tác động xăng sinh học có tỷ lệ Ethanol E100 lớn 10% đến 76 độ bền tuổi thọ động đời cũ lưu hành thị trường Việt Nam 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Trương Lê Bích Trâm, Nguyễn Văn Đông, Khả giảm phát thải CO2 Việt Nam nhờ sản xuất điện Biogas, Tạp chí khoa học công nghệ, đại học Đà Nẵng, số 1(30), 2009 [2] Cù Việt Cường Nghiên cứu công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học có pha Ethanol số hợp chất có nguồn gốc dầu thực vật Đề tài độc lập cấp nhà nước, 2004 [3] J.Y Oldshue, N.R Herbst, Hướng dẫn khuấy trộn chất lỏng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1995 [4] Lê Anh Tuấn, Phạm Minh Tuấn, 2009, Nghiên cứu ảnh hưởng nhiên liệu xăng pha ethanol E5 E10 đến tính phát thải độc hại xe máy xe lưu hành Việt Nam, Tạp chí KHCN trường đại học, số 73B, tr 98-104 [5] PGS TS Đinh Thị Ngọ, TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng, “Nhiên liệu trình xử lý RON92 hóa dầu”, NXB Khoa học kỹ thuật, 2008 [6] PGS TS Lê Anh Tuấn, “Thử nghiệm nhiên liệu gasohol E5 E10 ôtô xe máy”, Báo cáo kết hợp đồng số: 05-07/HĐ/ĐHBK-PTN ĐCĐT [7] Phạm Minh Tuấn, Khí thải động ô nhiễm môi trường, NXB Khoa học kỹ thuật, 2008 [8] Phạm Minh Tuấn, Lý thuyết động đốt trong, NXB Khoa học kỹ thuật, 2008 [9] QCVN 1: 2009/BKHCN, “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia xăng, nhiên liệu diesel nhiên liệu sinh học” [10] Thủ Tướng Chính Phủ, 2007, Quyết định 177/2007/QĐ-TTg việc phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” 78 ... tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài ôtô cũ Daewoo Lanos đời 2001 sử dụng hệ thống phun xăng điện tử Nhiên liệu dùng cho động gồm xăng RON 92 xăng sinh học E10 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Luận... Nam Đề tài Nghiên cứu sử dụng xăng sinh học E10 cho phương tiện hướng tới góp phần giải vấn đề đặt thực tiễn MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI  Mục đích nghiên cứu Mục đích... Xăng sinh học bao gồm 5% Ethanol 95% xăng truyền thống - E10 Xăng sinh học bao gồm 10% Ethanol 90% xăng truyền thống - E15 Xăng sinh học bao gồm 15% Ethanol 85% xăng truyền thống - E20 Xăng sinh