Nghiên cứu ứng dụng biodiesel cho động cơ từ dầu jatropha

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HOÀNG NGỌC TÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIODIESEL CHO ĐỘNG CƠ TỪ DẦU JATROPHA Chuyên ngành : Kỹ thuật ô tô – máy kéo LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày …… tháng …… năm…… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ ) …………………………………… …………………………………… …………………………………… …………………………………… …………………………………… Xác nhận chủ tịch hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV HVTH : Hồng Ngọc Tân Bộ mơn quản lý chuyên ngành Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -o0o Tp HCM, ngày 31 tháng 05 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HOÀNG NGỌC TÂN Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 17/11/1985 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật ô tô – máy kéo MSHV: 01308287 1- TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha ” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: 1) Nghiên cứu khảo sát nguồn nhiên liệu Biodiesel sử dụng cho động đốt giới Việt Nam 2) Nghiên cứu đánh giá tính nhiên liệu dầu Jatropha 3) Nghiên cứu thực nghiệm động mẫu sử dụng nhiên liệu Diesel dầu Jatropha băng thử 4) Đánh giá kết nghiên cứu 5) Kết luận hướng phát triển đề tài 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 31/05 /2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/12/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): TS.Nguyễn Hữu Hường Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS.Nguyễn Hữu Hường HVTH : Hoàng Ngọc Tân CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) PGS.TS Phạm Xuân Mai Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn: • Tồn thể q thầy trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM người tận tình giảng dạy truyền đạt cho kiến thức quý báu suốt thời gian học tập trường • Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp nhận hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình quý thầy, cô khoa Kỹ Thuật Giao Thông, anh chị, bạn bè đồng khóa …đã nhiệt tình động viên đóng góp ý kiến, giúp tơi thực luận văn cách tốt • Đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Hữu Hường – Trưởng khoa Kỹ Thuật Giao Thông giúp hiểu sâu kiến thức liên quan đến luận văn tốt nghiệp Sự giúp đỡ thầy yếu tố quan trọng thiếu để tơi hồn thành luận văn cách tốt • Cùng tồn thể gia đình, bạn bè động viên đóng góp ý kiến giúp tơi hồn thành tốt luận văn Qua luận văn cho có hội nghiên cứu sâu lý thuyết chuyên ngành thực tiễn cách thấu đáo nhằm giải vấn đề luận văn Và cuối kính chúc q thầy trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM, đặc biệt quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Giao Thông lời chúc sức khỏe – hạnh phúc – thành đạt Tôi xin chân thành cám ơn Học viên thực HỒNG NGỌC TÂN HVTH : Hồng Ngọc Tân     4 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường TÓM TẮT LUẬN VĂN Nhu cầu lượng ngày tăng, nguồn lượng dầu mỏ cạn kiệt Theo dự báo nhà khoa học, đến khoảng năm 2050-2060, khơng tìm nguồn lượng thay thế, giới lâm vào khủng hoảng lượng nghiêm trọng Mặc khác, trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch, loại nhiên liệu tạo sản phẩm cháy CO, CO2, HC, NOx, SOx…gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe cho người Do đó, năm gần nhà khoa học nhà đầu tư tìm kiếm nhiên liệu, lượng thay thế; hướng quan tâm nghiên cứu lượng sinh học (Biofuel) Hiện nay, có khoảng 50 nước khắp châu lục khai thác sử dụng nhiên liệu sinh học mức độ khác Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha” để đánh giá khả sử dụng dầu Jatropha làm nhiên liệu Biodiesel cho động cơ, nhằm khai thác nguồn nguyên liệu thực vật bổ sung nguồn nhiên liệu cho động cơ, giảm nhập khẩu, giảm bớt phụ thuộc nước lĩnh vực nhiên liệu Ngoài ra, việc nghiên cứu ứng dụng Jatropha làm nhiên liệu cịn góp phần giảm ô nhiễm môi trường, góp phần tạo công việc cho người lao động nước Đề tài thử nghiệm ứng dụng dầu Jatropha (ester hóa) pha trộn với dầu Diesel theo tỷ lệ khác (DO, JO5, JO10, JO20, JO50, JO100) động VIKYNO RV125-2N 2144 vòng/phút với các chế độ tải điện khác (không tải, 1kVA, 2kVA, 3kVA, 4kVA, 5kVA), đo tiêu tiêu hao nhiên liệu, thành phần nồng độ khí thải, độ mờ khói… Kết thí nghiệm cho thấy: hàm lượng khí thải HC, NOx, độ mờ khói Opacity Biodiesel thấp sử dụng 100 % dầu Diesel, sử dụng mẫu JO5 JO10 mà bảo đảm vấn đề ô nhiễm mơi trường Để sử dụng dầu Jatropha thực điều kiện Việt nam cần nghiên cứu thêm tác động nhiên liệu động như: tuổi thọ động cơ, độ mài mòn chi tiết thử nghiệm nhiều loại động khác như: động tĩnh nhiều xylanh tơ HVTH : Hồng Ngọc Tân     5 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường ABSTRACT Energy demand is increasing, while the main energy source is Diesel Oil is running out According to the scientists, until about 2050-2060, if not find a new alternative energy sources, the world could fall into serious energy crisis On the other hand, in the process of using fossil fuels, these fuels generate combustion products like CO, CO2, HC, NOx, SOx polluting the environment and affect human health Thus, in recent years scientists and investors are looking for fuel, alternative energy, one of the directions of this research is interested in Bioenergy (Biofuel) Currently, approximately 50 countries in all continents and also the exploitation of Biofuel use in different degrees "Research and application Biodiesel from Jatropha Oil on engine" to assess the possibility of using Jatropha Oil as Biodiesel fuel for engine, in order to add new fuel to the engine, reduce imports, reduce foreign dependence in the field of fuel In addition, the research applications of Jatropha Oil also contributes to reducing environmental pollution, thereby creating jobs for workers in the country Topic was tested Jatropha Oil (esterified) to be mixed with Diesel in different ratios (DO, JO5, JO10, JO20, JO50, JO100) on VIKYNO RV125-2N engine at 2144 rpm with of the different loads (no load, 1kVA, 2kVA, 3kVA, 4kVA, 5kVA), indicators of measuring fuel consumption, exhaust gas component concentration, Smoke Opacity Results showed that : the levels of emissions, HC, NOx, Smoke Opacity is lower than Diesel Oil 100%, we can use templates JO5, JO10 but it ensure the environmental pollution problems To be able to use Jatropha Oil is carried in the context of Viet Nam need more research on the impact of this fuel to the engine such as engine longevity, abrasion of detail and tested on many different types of engines such as the still multiple-cylinder engine, automobile, … HVTH : Hoàng Ngọc Tân     5 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường MỤC LỤC Trang Chương I: Tổng quan 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu luận văn 1.1.3 Nội dung nghiên cứu 1.2 Lựa chọn đối tượng, mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên cứu 10 1.2.1 Khái quát tình hình nghiên cứu 10 1.2.2 Lựa chọn đối tượng, phạm vi cách tiếp cận nghiên cứu 11 1.2.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn 13 Chương II: Ô nhiễm khơng khí hướng khắc phục 14 2.1 Ơ nhiễm khí thải 14 2.2 Nguyên nhân sản sinh chất ô nhiễm môi trường động đốt 15 2.3 Tác hại chất ô nhiễm khí xả động đốt 24 2.4 Các giải pháp giải nhiễm mơi trường khí thải động 27 Chương III: Hệ thống tiêu chuẩn khí thải 29 3.1 Hệ thống tiêu chuẩn khí thải 29 3.2 Ơ nhiễm khơng khí xe ô tô, xe giới xe gắn máy gia tăng 33 HVTH : Hoàng Ngọc Tân Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Chương IV: Nhiên liệu Biodiesel Jatropha 36 4.1 Nhiên liệu Diesel 36 4.2 Nhiên liệu Biodiesel 38 4.3 Jatropha 49 Chương V: Thực nghiệm đánh giá đặc tính nhiên liệu Biodiesel từ dầu Jatropha 64 5.1 Phương pháp thử nghiệm 64 5.2 Thiết bị thử nghiệm 66 5.3 Mẫu nhiên liệu thử nghiệm 71 5.4 Kết thử nghiệm động 72 5.5 Đánh giá kết thử nghiệm 84 Chương VI : KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 85 6.1 Về kỹ thuật 85 6.2 Về kinh tế 85 6.3 Về xã hội 86 6.4 Phương hướng phát triển 86 Phụ lục 87 Tài liệu tham khảo 89 HVTH : Hoàng Ngọc Tân Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Chương I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Đặt vấn đề Hàng năm nước ta phải nhập số lượng lớn xăng, dầu từ nguồn gốc dầu mỏ phục vụ cho giao thông, vận tải nhu cầu khác nước Theo Tổng cục thống kê (2006)[20] lượng nhập nhiên liệu nước ta từ 1995 đến 2005 tăng dần theo năm, tổng lượng xăng dầu năm 1995 triệu đến 2005 tăng lên 11,5 triệu tấn, riêng dầu Diesel từ năm 1995 nhập 2,27 triệu đến năm 2005 tăng lên 5,9 triệu Nếu tính tổng lượng dầu Diesel nhập từ 1995 đến 2005 43,8 triệu tấn, số tiền nhập dầu Diesel khoảng 175,363 tỷ đồng VN, tương ứng với 12,5 tỷ USD, chưa kể số ngoại tệ nhập loại xăng loại dầu mỡ khác Như vậy, hàng năm phải dùng hàng tỷ la Mỹ để nhập nhiên liệu Do tìm nguồn nhiên liệu thay nước hàng năm tiết kiệm số ngoại tệ lớn Vì vậy, trồng nhiên liệu sinh học nghiên cứu công nghệ chế biến chúng việc làm có ý nghĩa kinh tế to lớn Việc sử dụng nguồn lượng hóa thạch dầu Diesel cho động thải khí độc làm ô nhiễm môi trường, tác nhân gây số bệnh cho người, ảnh hưởng lớn đến môi trường sống loại động vật tăng hiệu ứng nhà kính Theo đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015 tầm nhìn 2025 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quyết định 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007[22], giai đoạn 2006-2010 Việt Nam tiếp cận công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học, xây dựng mạng lưới thí điểm phân phối nhiên liệu sinh học số tỉnh, quy hoạch vùng trồng nguyên liệu cho suất cao, đào tạo cán chuyên sâu kỹ thuật, giai đoạn 2011-2015 phát triển mạnh sản xuất sử dụng nhiên liệu sinh học thay phần nhiên liệu truyền thống, mở rộng mạng lưới phân phối phục vụ giao thông sản xuất công nghiệp khác, đảm bảo cung cấp đủ đa dạng hoá nguồn nguyên liệu cho trình chuyển hố sinh khối thành nhiên liệu sinh học HVTH : Hoàng Ngọc Tân     8 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường “Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha” nhằm khai thác nguồn nguyên liệu thực vật để bổ sung nguồn nhiên liệu cho động cơ, giảm nhập khẩu, giảm bớt phụ thuộc nước lĩnh vực nhiên liệu Ngoài ra, việc nghiên cứu ứng dụng Jatropha làm nhiên liệu cịn góp phần giảm ô nhiễm môi trường, góp phần tạo công việc cho người lao động nước 1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu luận văn Bao gồm mục tiêu chính: 1) Nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học khả thích ứng dầu Jatropha động Diesel truyền thống 2) Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính động sử dụng Biodiesel từ dầu Jatropha động mẫu Đánh giá thành phần khí xả sử dụng Biodiesel từ dầu Jatropha làm nhiên liệu kết hợp với nhiên liệu Diesel 3) Đề xuất tỷ lệ pha trộn hỗn hợp hợp lý dầu Jatropha với nhiên liệu Diesel 4) Phân tích khả phát triển tính ứng dụng thực tế dầu Jatropha Việt Nam khả phát triển Jatropha Việt Nam 1.1.3 Nội dung nghiên cứu Luận văn thực với nội dung sau: 1) Nghiên cứu khảo sát nguồn nhiên liệu Biodiesel sử dụng cho động đốt giới Việt Nam 2) Nghiên cứu đánh giá tính nhiên liệu dầu Jatropha 3) Nghiên cứu thực nghiệm động mẫu sử dụng nhiên liệu Diesel dầu Jatropha băng thử 4) Đánh giá kết nghiên cứu HVTH : Hoàng Ngọc Tân     9 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Nhiệt độ nước làm mát đánh giá nhiệt độ hiệu suất trình cháy Nhiệt độ tăng theo chế độ tải 5.4.10 Nhiệt độ khí nạp Bảng 5.16 Số liệu nhiệt độ khí nạp NHIỆT ĐỘ KHÍ NẠP ( 0C ) TẢI (kVA) DO JO5 JO10 JO20 JO50 JO100 43,00 42,33 40,67 43,00 43,00 42,67 43,00 42,67 41,00 44,00 44,00 43,00 43,67 43,00 42,00 44,67 44,67 44,67 45,33 44,33 43,00 45,67 45,67 46,00 46,00 46,67 44,00 46,67 46,33 47,00 Hình 5.16 Đồ thị nhiệt độ khí nạp (0C) HVTH : Hoàng Ngọc Tân     82 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường 5.4.11 Nhiệt độ nhớt Bảng 5.17 Số liệu nhiệt độ nhớt NHIỆT ĐỘ NHỚT (0C) TẢI (kVA) DO JO5 JO10 JO20 JO50 JO100 85,00 84,00 83,00 84,00 84,00 86,67 86,67 85,00 84,00 85,00 85,00 87,00 87,67 85,33 85,33 85,33 85,33 88,00 89,00 86,67 86,67 86,67 86,67 89,00 91,00 86,33 87,33 89,33 89,33 89,33 Hình 5.17 Đồ thị nhiệt độ nhớt ( 0C) HVTH : Hoàng Ngọc Tân     83 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Hình 5.18 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ phần trăm khí xả phần trăm hỗn hợp Biodiesel 5.5 Đánh giá kết thử nghiệm - Nhìn chung kết thí nghiệm cho thấy hàm lượng khí thải HC, độ mờ khói Opacity Biodiesel thấp so với Diesel, tương đồng với sở lý thuyết kết thử nghiệm khác Biodiesel công bố - Hàm lượng CO trình cháy động Diesel trình cháy nghèo nên hàm lượng CO thấp - Riêng NOx thấp lượng tiêu hao nhiên liệu lại nhiều so với Diesel Kết có khác biệt so với kết nghiên cứu giới hàm lượng nước nhiên liệu Biodiesel sản xuất Việt Nam cao Điều tạo mặt tích cực làm giảm hàm lượng NOx khí thải - Trong dầu có thành phần O2 cao nên giúp cho q trình cháy diễn tốt - Độ nhớt mẫu nguyên chất JO chưa pha trộn với dầu Diesel đạt yêu cầu, nằm giới hạn cho phép (phụ lục) - Nếu sử dụng động cơ, sử dụng mẫu JO5, JO10, JO20 mà đảm bảo vấn đề ô nhiễm môi trường nước ta HVTH : Hoàng Ngọc Tân     84 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Chương VI KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Về kỹ thuật 6.1.1 Sử dụng nhiên liệu Sau thời gian dài thực hiện, luận văn hoàn thành đạt kết định Dầu Jatropha ester hóa Viện sinh học nhiệt đới với chất lượng đảm bảo Quá trình thực nghiệm động Diesel Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động đốt (trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh) với mẫu nhiên liệu theo tỷ lệ sau: DO, JO5, JO10, JO20, JO50, JO100 tương với với 0%, 5%, 10%, 20%, 50%, 100% dầu Jatropha hỗn hợp Trong trình thử nghiệm đo khí thải hai loại nhiên liệu, kết cho thành phần hỗn hợp khí thải dầu Jatropha thấp dầu Diesel, dầu Jatropha có chứa hợp chất thơm, chứa lưu huỳnh, hàm lượng khí thải HC, NOx, độ mờ khói Opacity Biodiesel thấp so với Diesel Qua nghiên cứu chứng tỏ rằng, với tỷ lệ JO5, JO10, JO20 đảm bảo vấn đề ô nhiễm môi trường nước ta, giảm đáng kể khí độc hại khói thải 6.1.2 An tồn cháy nổ tốt Biodiesel có nhiệt độ chớp cháy cao 1100C, cao nhiều so với dầu Diesel (khoảng 600C ), tính chất nguy hiểm thấp hơn, an tồn tồn chứa vận chuyển Nhưng Biodiesel háo nước nên việc bảo quản trở ngại lớn 6.2 Về kinh tế • Tạo loại nhiên liệu cho động Diesel • Góp phần tạo cơng việc cho người lao động nước • Hiện Biodiesel thu từ dầu Jatropha đắt so với nhiên liệu Diesel thông thường, sản xuất đại trà rẻ nhiều Trong trình sản xuất Biodiesel tạo sản phẩm phụ glyxerin chất có tiền thương mại lớn bù lại phần giá cao Biodiesel HVTH : Hoàng Ngọc Tân     85 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường 6.3 Về xã hội • Tạo việc làm cho lao động địa phương • Giảm thiểu vấn đề ô nhiễm môi trường Nhiên liệu sinh học từ Jatropha hướng vấn đề giải khủng hoảng dầu mỏ, dễ trồng, chăm bón, khơng ảnh hưởng loại lương thực khác, tạo nên cách mạng nông nghiệp lượng Việc triển khai tỉ lệ JO10 sau tăng lên JO20, JO30 Sản xuất Biodiesel từ dầu Jatropha hướng có triển vọng Việt Nam có nhiều khả sản xuất quy mơ lớn có sẵn quỹ đất rừng rộng lớn Việc đầu tư sản xuất Biodiesel mở ngành công nghiệp cho Việt Nam, tạo nguồn nhiên liệu không ô nhiễm tái tạo phục vụ sản xuất, đời sống dân cư nước 6.4 Phương hướng phát triển - - Để sử dụng dầu Jatropha cần có thêm nhiều nghiên cứu tác động nhiên liệu động như: tuổi thọ động cơ, độ mài mòn chi tiết sử dụng nhiên liệu dầu Jatropha Nghiên cứu nhiên liệu Jatropha nhiều loại động khác động nhiều xylanh, ô tô, xe bus - Nghiên cứu cải tiến động sử dụng nhiên liệu Bio-Jatropha để giảm thiểu nhiễm mơi trường - Nghiên cứu mơ hình kim phun với loại nhiên liệu Bio-Jatropha có độ nhớt, độ nhiên liệu điều kiện cụ thể - Cải tiến quy trình chế biến nhiên liệu sinh học từ việc ép hạt thành dầu, sản xuất đại trà để giảm giá thành HVTH : Hoàng Ngọc Tân     86 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường PHỤ LỤC HVTH : Hoàng Ngọc Tân     87 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Các kết tính tốn thử nghiệm với mẫu thử Thành phần DO JO5 JO10 JO20 Tốc độ (v/p) Công suất (kW) Momen (Nm) Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kWh) 1730 1800 1950 2050 2180 2260 2350 1730 1790 1940 2060 2170 2250 2350 1720 1750 1930 2050 2210 2230 2310 1720 1780 1930 2050 2200 2180 2320 2,4 7,7 8,2 8,4 8,8 9,1 9,3 7,8 8,3 8,7 8,8 9,2 7,2 8,3 8,5 8,7 8,9 9,2 3,4 7,6 8,2 8,5 8,8 8,8 9,3 13,231 40,667 40,383 39,205 38,762 38,692 37,842 16,587 41,655 40,875 41,128 38,602 38,318 37,483 16,654 39,085 41,215 39,769 37,765 38,285 38,15 19,50 40,90 40,60 40,10 38,90 39,20 38,70 1733 324,67 407,32 450 439,77 358,24 402,15 443,33 388,46 385,54 345,98 434,09 346,67 379,35 313,33 444,44 413,25 418,82 393,1 334,83 447,83 302,94 359,21 382,93 421,18 385,23 439,77 446,24 HVTH : Hoàng Ngọc Tân     90 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Công Suất: - - - Đồ thị quan hệ số vịng quay cơng suất động Đồ thị trình bày cơng suất mẫu nhiên liệu pha trộn so sánh với nhiên liệu Diesel Đường đặc tính mẫu gần giống nhau, cơng suất mẫu nhìn chung cao so với nhiên liệu Diesel Xét số vòng quay động n = 2050 so với mẫu Diesel, mẫu JO5 công suất cao nhất, cao mẫu DO khoảng 3,5%, mẫu JO10 JO20 cao khoảng 1,2% Công suất đạt giá trị lớn tốc độ nằm khoảng n = (2300-2350) vịng/phút HVTH : Hồng Ngọc Tân     91 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Đồ thị quan hệ số vịng quay mơmen Tính tốn hiệu suất nhiệt theo thông số đo băng thử Hiệu suất có ích ηe tỉ số nhiệt lượng chuyển thành cơng có ích chia cho nhiệt lượng cấp cho động cơ, nhiên liệu cháy bên xylanh tạo Nhiệt lượng chuyển thành công có ích cơng suất có ích Ne(W) Nhiệt lượng cấp cho động nhiên liệu đốt cháy bên xylanh tạo Gnl.QH Ne Biểu thức tính ηe trở thành: ηe = Q G H nl Trong đó: Gnl: lượng nhiên liệu tiêu hao giây (kg/s) QH : Nhiệt trị thấp 1kg nhiên liệu (J/kg) Biến đổi theo suất tiêu hao nhiên liệu ge: 3600 ηe = g e Q H Trong đó: QH đơn vị MJ/kg, ge đơn vị g/kW.h HVTH : Hoàng Ngọc Tân     92 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Biểu thức cho thấy suất tiêu hao nhiên liệu tăng hiệu suất nhiệt giảm Khi QH khơng đổi Do qua thí nghiệm tính tốn giá trị trung bình, xác định hiệu suất nhiệt mẫu nhiên liệu theo tốc độ động sau: Bảng 5.10 Hiệu suất nhiệt mẫu dầu n DO JO5 (v/p) Hiệu suất nhiệt (%) Hiệu suất nhiệt (%) JO10 JO20 Hiệu suất nhiệt (%) Hiệu suất nhiệt (%) 1730 22,59 18,14 25,81 27,00 1860 28,29 29,87 28,85 31,81 2050 28,20 31,60 30,52 27,64 2150 28,96 31,12 27,92 26,58 2270 28,95 29,68 28,36 26,70 2310 28,20 28,72 27,62 27,17 2400 27,37 29,59 27,72 27,56 Đồ thị so sánh hiệu suất nhiệt mẫu nhiên liệu HVTH : Hoàng Ngọc Tân     93 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Văn Thị Bông, Bài Giảng: “Năng lượng ”, Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2005 [2] Nguyễn Vương Chí, Mơ chu trình cơng tác động Diesel dùng nhiên liệu Diesel nhiên liệu Biodiesel-dầu dừa, Khoa Kỹ thuật Giao thơng, Đại học Bách khoa, Tp Hồ Chí Minh, 2006 [3] TS Ngô Thị Lam Giang, Một số vấn đề đặt phát triển Jatropha diện tích lớn làm nguyên liệu sản xuất Biodiesel Việt Nam, Viện Nghiên cứu dầu có dầu, 2008 [4] Nguyễn Hữu Hường-Nguyễn Đình Hùng-Lê Văn Đơng, Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel từ mỡ cá basa động đốt trong, Khoa Kỹ Thuật Giao Thông, Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, 2008 [5] Ao Hùng Linh, Ứng dụng dầu dừa làm nhiên liệu cho động Diesel DS-60R, luận văn thạc sĩ, Đại học Sư Phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2005 [6] Hồng Đức Thông-Huỳnh Thanh Công-Hồ Phi Long-Trần Đăng Long-Trần Quang Tuyên-Nguyễn Ngọc Dũng-Vương Như Long-Nguyễn Khắc Liệu, Nghiên cứu khả ứng dụng nhiên liệu lượng ô tô Việt Nam, Khoa Kỹ Thuật Giao Thông, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2008 [7] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội, 2003 [8] TS Lê Võ Định Tường, KS Lê Đức Trung, Kết bước đầu đề tài Việt – Pháp nghiên cứu thử nghiệm giống cọc dậu ( Jatropha curcasl) Việt Nam, Viện Cơng nghệ Hóa học, 2007 [9] Lê Anh Tuấn-Phạm Minh Tuấn-Trần Thị Thu Hương, Kết thực nghiệm nghiên cứu sử dụng nhiên liệu sinh học Biodiesel động phương tiện giao thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2008 [10] Phạm Minh Tuấn-Trần Quang Vinh-Nguyễn Thế Lương-Lê Anh Tuấn-Nguyễn Duy Vinh, Nghiên cứu tác động việc sử dụng nhiên liệu E5 E10 đến tính HVTH : Hoàng Ngọc Tân 89 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường phát thải động xăng, Viện Cơ Khí Động Lực, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 2008 [11] Tạp chí tơ xe máy Việt Nam, tháng năm 2008 Tiếng Anh [12] Anh N Phan, Tan M Phan, Biodiesel production from waste cooking oils, Department of Science and Technology, HCMC, Viet Nam, 2008 [13] Tuyen Quang Tran, The effects of Jatropha Curcas Methyl Ester on Automotive Indirect Injection Diesel Engine, Master Thesis, Indonesia, 2006 [14] Zafer Utlu, Mevluă t Suă reyya Koc, The effect of Biodiesel fuel obtained from waste frying oil on direct injection Diesel engine performance and exhaust emissions, Education-Teaching Department, Guă lhane Military Academy, TR-34668 Istanbul, Turkey, 2007 [15] Can Hasimoglu, Murat Ciniviz, Ibrahim Ozsert, Yakup Icingur, Adman Parlak, Sahir Salman, Performace Characteristics of A Low Heat Rejection Diesel Engine Operating with Biodiesel, 2008 Technical Education Faculty, Mechanical Education Department, Sakarya University – Turkey [16] Cherng-Yuan Lin, Rong-Ji Li, Engine Performace and Emision Characteristics of Marine Fish Oil Biodiesel Produced from The Discarded Parts of Marine Fish, 2009 Department of Marine Engineering, National Taiwan Ocean University – Taiwan [17] Eiji Kinoshita, Thet Myo, Kazunori Hamasaki (Kagoshima University) – Japan, Diesel Combustion Characteristics of Coconut Oil and Palm Oil Biodiesels, 2006 [18] Eiji Kinoshita, Kazunori Hamasaki, Takashi Ishikawa, Thet Myo, Combustion Characteristics of Emulsified Palm Oil Methyl Ester for Diesel Fuel, 2005 Department of Mechanical Engineering, Kagoshima University – Japan [19] Nguyen Ngoc Dung, Hiro Aki Ishida and Masahiro Shioji, Ignition Delay and Combustion Characteristics of FAME from Waste Edible Oi, 2008 Graduate School of Energy Science, Kyoto University, Kyoto, Japan HVTH : Hoàng Ngọc Tân 90 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường Web [20] http://congnghedaukhi.com [21] http://vndgkhktnn.vietnamgateway.org [22] www.khoahoc.com.vn [23] http://khoahocmoitruong.com [24] http://www.wtrg.com/opec [25] http://xttm.agroviet.gov.vn [26] www.deh.gov.au [27] http://www.DI-CI Engine [28] http://www.dvotoplivo.ru [29] http://journeytoforever.org/Biodiesel_aleksnew.html [30] http://vi.wikipedia.org [31] http://www.ybiofuels.org/bio_fuels/history_biofuels.html [32] http://www.biodiesel.org HVTH : Hoàng Ngọc Tân 91 LÝ LỊCH HỌC VIÊN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Hồng Ngọc Tân Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 17/11/1985 Nơi sinh: Đồng Nai Quê quán: Nam Định Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 2/10E, khu phố 7, phường Tam Hiệp, TP Biên Hịa, Đồng Nai II Q TRÌNH ĐÀO TẠO: Thời gian 2003 - 2008 2008 - 2010 Nơi học tập Học Đại học, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, TP Hồ Chí Minh Học Cao học, trường Đại học Bách khoa, TP Hồ Chí Minh Cơng việc đảm nhiệm Sinh viên Học viên III Q TRÌNH CƠNG TÁC: Từ 7/2008 đến 6/2010 làm nhân viên thiết kế công ty Mitsuba Việt Nam Từ 7/2010 đến làm nhân viên bán hàng cơng ty Honda Ơtơ Biên Hịa ... Hoàng Ngọc Tân     11 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường • Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính động có sử dụng Biodiesel từ dầu Jatropha động mẫu Đánh giá... ĐỀ TÀI: ? ?Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha ” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: 1) Nghiên cứu khảo sát nguồn nhiên liệu Biodiesel sử dụng cho động đốt giới Việt Nam 2) Nghiên cứu đánh... liệu cho trình chuyển hố sinh khối thành nhiên liệu sinh học HVTH : Hoàng Ngọc Tân     8 Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel cho động từ dầu Jatropha CBHD: TS.Nguyễn Hữu Hường ? ?Nghiên cứu ứng dụng Biodiesel