Nghiên cứu đánh giá độ ảnh hưởng của xăng e5 e10 e20 đến độ xúc tác 3 thành phần

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HỮU ĐỨC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA XĂNG E5,E10,E20 ĐẾN BỘ XÚC TÁC THÀNH PHẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HỮU ĐỨC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA XĂNG E5,E10,E20 ĐẾN BỘ XÚC TÁC THÀNH PHẦN Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN THẾ LƯƠNG Hà Nội – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác! Hà Nội, tháng 10 năm 2017 Tác giả Nguyễn Hữu Đức LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Bộ môn Động đốt - Viện Cơ khí Động lực,các bạn đồng nghiệp, Viện đào tạo sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang bị cho kiến thức cần thiết trình học tập Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; tạo điều kiện sở vật chất suốt thời gian học tập làm luận văn Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thế Lương, người hướng dẫn tơi tận tình chu đáo mặt chun mơn để tơi hồn thành Luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên chia sẻ với suốt thời gian tham gia học tập Hà Nội, tháng 10 năm 2017 Tác giả Nguyễn Hữu Đức MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 12 1 Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng phát thải từ phƣơng tiện giao thơng12 1 Tình hình nhiễm mơi trường khí thải từ động đốt giới Việt Nam 12 1 Các biện pháp giảm nhiễm khí thải từ động đốt 13 Tổng quan nhiên liệu xăng pha cồn 21 Giới thiệu nhiên liệu xăng pha cồn 21 2 Tình hình sản xuất sử dụng xăng pha cồn 23 Tổng hợp nghiên cứu ảnh hƣởng việc sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn tới động xúc tác ba thành phần 26 Tổng hợp nghiên cứu động sử dụng xăng pha cồn 26 Tổng hợp nghiên cứu ảnh hưởng việc sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn tới hoạt động xúc tác ba thành phần 29 1.4 Kết luận chƣơng 36 CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ XÚC TÁC BA THÀNH PHẦN 37 Cấu tạo nguyên lý hoạt động xúc tác ba thành phần 37 1 Cấu tạo xúc tác ba thành phần 37 2 Nguyên lý hoạt động xúc tác 39 2 Cơ sở xử lý xúc tác ba thành phần 40 2 Lý thuyết phản ứng xúc tác diễn xúc tác 40 2 Lý thuyết đặc điểm lỗ rỗng khối xúc tác có cấu trúc dạng tổ ong 43 2 Lý thuyết khuếch tán lớp washcoat 44 2 Lý thuyết tính tốn thành phần ơ-xy khí thải theo tỷ số λ thành phần khí thải Lý thuyết tính tốn lưu lượng khí thải vào xúc tác 47 2 Lý thuyết tính tốn tốc độ phản ứng diễn xử lý xúc tác 48 2.3 Kết luận chƣơng 52 CHƢƠNG III PHƢƠNG PHÁP VÀ TRANG THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM 53 Đối tƣợng thử nghiệm 53 Nhiên liệu thử nghiệm 54 3 Phƣơng pháp thử nghiệm 55 Trang thiết bị thử nghiệm 57 3 Băng thử xe máy CD20 (Chassis dynamometer 20’’) 57 Hệ thống lẫy mẫu khí thải CVS 62 Tủ phân tích khí thải CEBII 62 4 Cân đo lượng tiêu hao nhiên liệu 64 Thiết bị đo nhiệt độ 64 Thiết bị đo hệ số dƣ lƣợng khơng khí λ 65 Kết luận chƣơng 66 CHƢƠNG IV ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BỘ XÚC TÁC BA THÀNH PHẦN KHI SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN E5-E20 67 Đánh giá hiệu xúc tác theo đặc tính tốc độ đặc tính tải 67 1 Công suất suất tiêu hao nhiên liệu 67 Hiệu suất xử lý khí thải xúc tác ba thành phần theo đặc tính tốc độ 69 Công suất suất tiêu hao nhiên liệu theo đặc tính tải 50km/h 75 Đánh giá hiệu xúc tác sử dụng xăng pha cồn E5-E20 theo chu trình ECER40 77 4.3 Kết luận chƣơng 79 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 80 PHỤ LỤC KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 83 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT E0 – nhiên liệu xăng RON95 E5 – xăng A95 có pha 5% cồn sinh học ethanol E10 – xăng A95 có pha 10% cồn sinh học ethanol E20 – xăng A95 có pha 20% cồn sinh học ethanol ECU – điều khiển điện tử động λ - hệ số dư lượng khơng khí ge – suất tiêu hao nhiên liệu (g/kWh) Ne – công suất động (kw) Gnl – lượng tiêu thụ nhiên liệu đơn vị thời gian CNG – nhiên liệu khí thiên nhiên nén LNG – nhiên liệu khí thiên nhiên hóa lỏng LPG – khí dầu mỏ hóa lỏng H2 – nhiên liệu khí hydro SEM – scanning electron microscope TWC – xử lý xúc tác ba thành phần (three ways catalytic converter) Pt – Platinum Pd – Palladium Rh – Rhodium CD20 – băng thử xe máy CD20 (chassis dynamometer 20’’) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Những yêu cầu cải tiến động cần thiết tăng tỷ lệ etanol hỗn hợp nhiên liệu xăng – etanol (The Royal Society, 2008) 27 Bảng Kết sau thử nghiệm bền với mẫu washcoat khác 30 Bảng Điều kiện thử nghiệm bền nhiệt phịng thí nghiệm động 31 Bảng Kết thử nghiệm với động xylanh, 8l, sử dụng nhiên liệu E10 32 Bảng Phần trăm cacbon kết tụ vị trí khác 35 Bảng Thông số kỹ thuật xe Piaggio Liberty 150 53 Bảng Thông số kỹ thuật xử lý xúc tác ba thành phần Emitec 54 Bảng 3 So sánh tính chất nhiên liệu xăng xăng pha cồn 54 Bảng Thông số đo thử nghiệm 55 Bảng Chế độ tải trọng tốc độ đo thử nghiệm 55 Bảng Quy trình thử nghiệm 56 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1 Ơ nhiễm mơi trường khí thải từ động đốt 12 Hình Bộ xử lý xúc tác ba thành phần 16 Hình Sản lượng ethanol giới 23 Hình Sản lượng ethanol số quốc gia 25 Hình So sánh thơng số tính phát thải động xe máy sử dụng chế hịa khí sử dụng nhiên liệu E5 E10 với nhiên liệu RON92 28 Hình Khí thải hữu từ xe chạy 100% cồn, động xylanh 30 Hình Hiệu chuyển hóa axetan- đêhít foman – đêhít xúc tác động chạy 100% cồn 31 Hình SEM xúc tác sử dụng nhiên liệu xăng 32 Hình SEM xúc tác sử dụng nhiên liệu E10 33 Hình 10 SEM bề mặt xúc tác 34 Hình 11 Kết phân tích TG-DTA 35 Hình Cấu tạo xúc tác ba thành phần 37 Hình 2 Cấu trúc lõi dạng gốm nguyên khối 38 Hình Nguyên lý hoạt động xúc tác 39 Hình Các bước chế phản ứng xúc tác 41 Hình Cấu trúc khối monolith dạng tổ ong 43 Hình Bộ xúc tác với lỗ ô vuông phủ lớp washcoat 45 Hình Mẫu xe thực nghiệm Piaggio Liberty 150 53 Hình Mẫu Bộ xúc tác thử nghiệm 53 Hình 3 Sơ đồ bố trí 56 Hình Băng thử xe máy CD 20’’ 58 Hình Cấu tạo cảm biến tốc độ 60 Hình Tín hiệu xung đầu cảm biến tốc độ 60 Hình Nguyên lý đo lực 61 Hình Cở sở xác định lực kéo 62 Hình Tủ phân tích khí thải CEB II 63 Hình 10 Cân siêu xác ViBRA 64 Hình 11 Cảm biến nhiệt độ 64 Hình 12 Thiết bị hiển thị nhiệt độ 65 Hình 13 Cảm biến λ 65 Hình 14 Phần mềm đo, hiển thị lưu thông số λ 66 Hình Cơng suất suất tiêu hao nhiên liệu 25% tay ga với nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 67 Hình Công suất suất tiêu hao nhiên liệu 50% tay ga với nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 68 Hình Cơng suất suất tiêu hao nhiên liệu 75% tay ga với nhiên liệu RON 95 (E0), E5, E10 E20 68 Hình 4 Cơng suất suất tiêu hao nhiên liệu 100% tay ga với nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 69 Hình Hiệu suất xử lý CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 25% tay ga sử dụng nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 70 Hình 6: Hiệu suất xử lý CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 50% tay ga sử dụng nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 70 Hình 7: Hiệu suất xử lý CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 75% tay ga sử dụng nhiên liệu RON 95 (E0), E5, E10 E20 71 Hình 8: Hiệu suất xử lý CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 100% tay ga sử dụng nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 72 Hình 9: So sánh hiệu suất xử lý trung bình CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 25%, 50%, 75% 100% tay ga sử dụng nhiên liệu E5, E10 E20 so với E0 73 Hình 10: Nhiệt độ xúc tác theo đặc tính tốc độ sử dụng nhiên liệu E0, E10 E20 74 Hình 11: Dao động lamđa động 25% tay ga, tốc độ 30 km/h sử dụng nhiên liệu E0, E10 E20 74 Hình 12: Hiệu suất xử lý CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 50 km/h sử dụng nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 75 Hình 13 So sánh hiệu suất xử lý trung bình CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 50 km/h sử dụng nhiên liệu E5, E10 E20 so với E0 76 550 540 25% 530 E0 50% E10 E20 530 490 Nhiệt độ (độ C) Nhiệt độ (độ C) 510 470 450 430 410 520 510 E0 390 E10 E20 370 500 350 20 30 40 50 60 30 70 40 50 Tốc độ ( Km/h) 600 70 600 590 E0 580 580 Nhiệt độ (độ C) E20 560 100% 590 75% E10 570 Nhiệt độ ( độ C) 60 Tốc độ (Km/h) 550 540 530 520 570 560 550 E0 540 530 E10 520 510 E20 510 500 40 50 60 70 80 500 40 Tốc độ (Km/h) 50 60 70 Tốc độ (Km/h) Hình 10: Nhiệt độ xúc tác theo đặc tính tốc độ sử dụng nhiên liệu E0, E10 E20 1.12 E0 (RON95) E10 E20 1.1 1.08 Lamđa () 1.06 1.04 1.02 0.98 0.96 10 20 30 40 50 60 Thời gian (s) Hình 11: Dao động lamđa động 25% tay ga, tốc độ 30 km/h sử dụng nhiên liệu E0, E10 E20 74 80 Hình 11 radao động lamđa động sử dụng nhiên liệu xăng RON95, E10 E20 chế độ ổn định 25% tay ga, tốc độ 30 km/h, kết cho thấy, chế độ ổn định, lamđa động có dao động, điều cho thấy ECU điều khiển lượng nhiên liệu phun, kết hình 11 cho thấy, tăng tỷ lệ xăng pha cồn, lamđa động có xu hướng tăng, điều cho thấy tăng tỷ lệ xăng pha cồn, hỗn hợp có xu hướng nhạt Công suất suất tiêu hao nhiên liệu theo đặc tính tải 50km/h 100 90 Hiệu suất xử lý (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 25% CO-E0 CO-E5 CO-E10 CO-E20 HC-E0 HC-E5 HC-E10 HC-E20 NOx-E0 NOx-E5 NOx-E10 NOx-E20 50% 75% Phần trăm tải trọng 100% Hình 12 Hiệu suất xử lý CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 50 km/h sử dụng nhiên liệu RON95 (E0), E5, E10 E20 Hình 12 kết mô hiệu suất xử lý xúc tác theo phần trăm tay ga với nhiên liệu xăng pha cồn E0, E10, E20 tốc độ 50 km/h Kết cho thấy, hiệu suất xử lý xúc tác ba loại nhiên liệu có chung xu hướng, hiệu suất xử lý CO, HC, NOx đạt cực đại vị trí 25% tay ga giảm dần tăng ga đến 100%, cụ thể hiệu suất xử lý CO, HC NOx khoảng 60-70% CO, 50÷60% HC 90% NOtại 25% tay ga, vị trí 100% tay ga, hiệu suất xử lý CO, HC giảm mạnh khoảng 5-6%, hiệu suất xử lý NOx giảm khoảng 50% Có thể giải thích tượng sau, tăng độ mở bướm ga từ 25% lên 100%, lưu lượng khí thải tăng, lưu lượng khí thải tăng, hiệu xử lý 75 CO, HC NOx giảm điều dẫn tới hiệu suất xúc tác giảm Mặt khác, vị trí bướm ga mở lớn (từ 75% vị trí tay ga), lúc động ưu tiên phát cơng suất lớn, hệ số dư lượng khơng khí lamđa giảm dần (=0,852 100% tay ga với E0, 0,861 với E10 0,871 với E20), nghĩa hỗn hợp hịa khí đậm dần, điều làm cho hiệu suất xử lý CO HC giảm mạnh Hình 13 So sánh hiệu suất xử lý trung bình CO, HC NOx xúc tác ba thành phần 50 km/h sử dụng nhiên liệu E5, E10 E20 so với E0 Tại 50km/h 4.80 4.63 Phần trăn thay đổi (%) 3.01 1.45 1.22 0.86 CO HC NOx -2 -4 E5 E10 E20 -3.38 -4.47 -6 -5.54 -8 Hình 13 so sánh hiệu suất xử lý khí thải trung bình xúc tác sử dụng nhiên liệu E5-E20 so với E0 tốc độ 50 km/h, tay ga thay đổi từ 25% đến 100% So với sử dụng nhiên liệu E0, sử dụng xăng pha cồn E5- E20 hiệu suất xử lý CO HC có xu hướng tăng, hiệu suất xử lý NOx giảm Mức tăng trung bình hiệu suất xử lý CO HC 86% 1,22% sử dụng E5, tăng tỷ lệ cồn, hiệu suất xử lý CO HC tăng Mức giảm trung bình hiệu suất xử lý NOx 3,38% sử dụng E5 tăng lên 4,47% 5,54% sử dụng E10 E20 Nguyên nhân xu hướng sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn, lượng ôxy nhiên liệu nhiều hơn, hiệu trình cháy tốt nồng độ CO, HC khí thải giảm nên hiệu suất xử lý CO, HC có xu hướng tăng, bên cạnh lamđa động sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn có xu hướng nhạt hơn, hỗn 76 hợp giàu ơxy, mơi trường ơxy hóa CO, HC tốt hơn, hiệu suất xử lý CO HC cải thiện Môi trường ơxy hóa CO, HC xúc tác tốt hơn, đồng nghĩa mơi trường khử NOx thuận lợi hơn, hiệu suất NOx có xu hướng giảm Đánh giá hiệu xúc tác sử dụng xăng pha cồn E5-E20 theo chu trình ECER40 10 7.25 E5 E10 E20 Phần trăm thay đổi (%) 5.10 3.96 2.78 2.70 1.21 -2 -4 HC NOx CO -2.39 -3.71 -6 -5.24 -8 Hình 4.14 So sánh hiệu suất xử lý trung bình CO, HC NOx xúc tác ba thành phần theo chu trình ECER40 sử dụng nhiên liệu E5, E10 E20 so với E0 Hình 14 so sánh hiệu suất xử lý khí thải trung bình xúc tác sử dụng nhiên liệu E10-E20 so với E0 theo chu trình ECER40 So với sử dụng nhiên liệu E0, sử dụng xăng pha cồn E5-E20 hiệu suất xử lý CO HC tăng, hiệu suất xử lý NOx có xu hướng giảm Mức tăng trung bình hiệu suất xử lý CO HC 78% 1,21% sử dụng E5, tăng tỷ lệ cồn, hiệu suất xử lý CO HC tăng Mức giảm trung bình hiệu suất xử lý NOx 2,39% sử dụng E5 tăng lên 3,71% 5,24% sử dụng E10 E20 Hình 15 nhiệt độ xúc tác chạy theo chu trình ECER40 với hai loại nhiên liệu E0 E20, kết cho thấy nhiệt độ xúc tác sử dụng xăng pha cồn cao so với sử dụng xăng RON92, hình 16 lamđa động sử dụng chạy theo chu trình ECER40 (từ 400giây đến 800 giây) sử dụng nhiên liệu RON92, E10 E20, kết 77 rằng, lamđa động sử dụng xăng pha cồn cao so với sử dụng xăng truyền thống, điều giải thích cho kết Nhiệt độ xúc tác (oC) 800 700 Nhiệt độ xúc tác E20 600 Nhiệt độ xúc tác RON95 500 400 300 200 100 0 200 400 600 800 1000 1200 Thời gian (s) Hình 4.15 Nhiệt độ xúc tác theo chu trình ECER40 sử dụng nhiên liệu E0 E20 1.7 E0 1.6 E10 E20 1.5 Lamđa () 1.4 1.3 1.2 1.1 0.9 0.8 0.7 400 450 500 550 600 650 700 Hình 16 Dao động lamđa theo chu trình ECER40 (400-800s) 78 750 800 4.3 Kết luận chƣơng Chương giúp đánh giá hiệu xúc tác ba thành phần sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn từ E5 – E20 Khi đánh giá hiệu xúc tác theo đặc tính tốc độ đặc tính tải ta thấy cơng suất động có xu hướng giảm thấp so với xăng truyền thống, hiệu suất xử lý xúc tác xúc tác ba thành phần cải thiện rõ rệt Bộ xúc tác hoạt động tốt, hiệu cao 79 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận: Luận án tổng hợp nghiên cứu sử dụng xăng pha cồn động cơ, sử dụng xăng pha cồn nhu cầu tất yếu yêu cầu giảm phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch Luận án nghiên cứu sở lý thuyết xúc tác ba thành phần, chế phản ứng khuếch tán xúc tác Hiệu suất xúc tác ba thành phần lắp động phun xăng điện tử sử dụng nhiên liệu RON95, E5, E10 E20 nghiên cứu đánh giá tăng ga từ 25% đến 100%, hiệu suất xử lý CO, HC NOx có giảm mạnh, đặc biệt 100% tay ga, hiệu suất xử lý CO HC giảm 3-5% Khi tăng tốc độ từ 20km/h đến 80km/h, hiệu suất xử lý CO, HC NOx có xu hướng không rõ ràng, nhiên thay đổi hiệu suất xử lý khoảng 10% Khi sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn E5, E10, E20, hiệu suất xử lý CO HC có xu hướng cao so với xăng RON95 (E0), trung bình thử theo đặc tính tốc độ, mức tăng trung bình hiệu suất xử lý CO HC 86% 1,22% sử dụng E5, tăng tỷ lệ cồn, hiệu suất xử lý CO HC tăng Mức giảm trung bình hiệu suất xử lý NOx 3,38% sử dụng E5 tăng lên 4,47% 5,54%, thử theo chu trình ECER40, mức tăng hiệu suất xử lý CO HC có xu hương cao thử theo đặc tính tốc độ đặc tính tải Hướng phát triển đề tài: Trên sở vấn đề giải nội luận án, em đưa số hướng phát triển đề tài sau: - Nghiên cứu đánh giá hiệu xúc tác động sử dụng xăng pha cồn có tỷ lệ cao lên đến E100 - Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý NOx xúc tác sử dụng xăng pha cồn từ E5-E20 - Thiết kế chế tạo xúc tác ba thành phần phù hợp với E100 - Nghiên cứu sử dụng kim loại có giá thành rẻ thay phần kim loại quý 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jan Kašpar, Paolo Fornasiero, Neal Hickey, Automotive catalytic converters: current status and some perspectives, 2003 [2] Phạm Minh Tuấn, Khí thải động Ơ nhiễm mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008 [3] Lê Anh Tuấn, Báo cáo khoa học tổng kết đề tài số 14 nhiên liệu sinh học, 2013 [4] Li-Wei Jia, et al : Influence of ethanol–gasoline blended fuel on emissioncharacteristics from a four-stroke motorcycle engine, Journal of Hazardous Materials A123 (2005) 29–34 [5] IEA ETSAP: Ethanol Internal Combustion Engines, Technology Brief T06, June 2010 [6] The Royal Society: Sustainable biofuels: Prospects and chanllenges, UK, 2008 [7] Thomas MacDonald: Alcohol flexible fuel-progress and prospect, California Energy Commision, Sacramento, California 95814 [8] R J Amorim et al : Experimental Analyses of Flexible Fuel Systems in Spark Ignition Engine, SAE 2005-01-2183, [9] https://en wikipedia org/wiki/Flexible-fuel_vehicle [10] Thummarat Thummadetsak, et al : Thailand Fuel Performance and Emissions in Flex Fuel Vehicles, SAE 2010-01-2132 [11] Lê Anh Tuấn Phạm Minh Tuấn: Impacts of gasohol E5 and E10 on performance and exhaust emissions of in-used motorcycle and car: A case study in Vietnam, Journal of Science and Technology, Technical Universities, Vol 73 (2009) [12] Pham Huu Truyen, Pham Huu Tuyeno Pham Minh ruan, Le Anh Tuan, Influence of E10,E15 and E20 fuels on Performance and Emissions of In-Use Gasoline Passenger Cars [13] Phạm Hữu Tuyến, Vũ Thị Minh, Nguyễn Duy Tiến: Nghiên cứu tính kinh tế kỹ thuật phát thải động xe máy phun xăng điện tử sử dụng 81 nhiên liệu E0,E10 E30; Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy khí tồn quốc năm 2014, ISSN 1859-4182, 07/2015 [14] Phạm Hữu Tuyến, Nguyễn Thế Trực, Hoàng Văn Biên, Vũ Khắc Thiện: Nghiên cứu ảnh hưởng xăng sinh học E10 E100 đến đặc tính phát thải động xăng thông thường, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc năm 2014, ISSN 1859-4182, 07/2015 [15] Nguyễn Duy Tiến, Phạm Hữu Tuyến, Phạm Minh Tuấn: Nghiên cứu ảnh hưởng xăng sinh học E50 E85 tới tính kỹ thuật phát thải động xe máy phun xăng điện tử; Kỷ yếu Hội nghị khoa học công nghệ Giao thông vận tải 2015, ISBN 978-604-76-0594-1, 05/2015 [16] Trần Anh Trung, Nguyễn Duy Tiến, Phạm Hữu Tuyến: Nghiên cứu trình cháy động sử dụng nhiên liệu xăng sinh học có tỷ lệ cồn ethanol lên tới 100%; Tạp chí khoa học cơng nghệ Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, ISSN 1859-3585, Số 27, 04/2015 [17] Li-Wei Jia, Wen-Long Zhou, Mei-Qing Shen, Jun Wang, Man-Qun Lin, Atmospheric Environment 40 (2006) 2002–2010 [18] https://www avl com/boost 82 PHỤ LỤC KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM Phụ lục 1: Công suất suất tiêu hao nhiên liệu 25% tay ga với nhiên liệu RON95, E5, E10 E20 E0 n Ne-E0 (kW) 20 712 30 730 40 742 50 766 60 784 70 709 ge-E0 (g kWh) 440 888 461 965 478 071 473 273 481 614 551 551 NeE5 743 762 770 784 823 736 E5 ge-E5 (g kWh) 433 515 457 321 468 983 469 302 478 716 546 067 E10 ge-E10 Ne(g E10 kWh) 426 773 396 452 794 843 460 798 178 465 801 408 475 862 940 540 762 749 E20 ge-E20 Ne(g E20 kWh) 551 386 082 576 410 596 551 420 408 582 448 597 667 342 064 747 276 179 Phụ lục 2: Công suất suất tiêu hao nhiên liệu 50% tay ga với nhiên liệu RON95, E5, E10 E20 n Ne-E0 (kW) 30 017 40 249 50 269 60 387 70 419 E0 ge-E0 (g kWh) 345 332 339 186 347 435 350 399 347 318 NeE5 068 235 308 426 513 E5 ge-E5 (g kWh) 343 805 340 094 346 170 349 384 344 339 E10 ge-E10 Ne(g E10 kWh) 339 119 548 341 221 009 344 347 928 348 464 387 340 607 048 E20 ge-E20 Ne(g E20 kWh) 357 916 303 354 107 565 361 189 375 367 226 582 369 279 058 Phụ lục 3: Công suất suất tiêu hao nhiên liệu 75% tay ga với nhiên liệu RON95, E5, E10 E20 E0 n Ne-E0 (kW) 40 128 50 454 E5 ge-E0 (g kWh) 338 846 341 NeE5 175 E10 E20 ge-E10 ge-E20 ge-E5 NeNe(g (g (g kWh) E10 E20 kWh) kWh) 5 332 986 335 504 350 563 222 061 337 344 337 137 345 017 83 60 479 70 551 80 824 144 339 149 342 425 358 826 543 531 601 902 574 582 725 020 337 781 344 189 358 963 336 439 341 450 356 711 238 301 462 691 348 387 353 607 367 001 Phụ lục 4: Công suất suất tiêu hao nhiên liệu 100% tay ga với nhiên liệu RON95, E5, E10 E20 n 40 50 60 70 80 E0 ge-E0 Ne-E0 (g (kW) kWh) 362 475 082 357 707 245 348 883 598 346 224 272 390 616 145 NeE5 527 719 866 261 611 E5 ge-E5 (g kWh) 358 730 354 398 349 454 345 020 391 665 NeE10 579 731 849 297 606 E10 ge-E10 (g kWh) 355 440 351 562 350 316 343 783 393 188 NeE20 492 621 731 159 537 E20 ge-E20 (g kWh) 364 348 362 818 362 345 357 720 397 614 Phụ lục 5: Thành phần phát thải CO, HC NOx trước sau xúc tác ba thành phần sử dụng nhiên liệu RON95 Tải trọng 25% Tốc độ (km/ h) CO (ppm) trước BXT CO (ppm) sau BXT 20 11437 4007 30 11095 3417 40 10589 3044 50 10673 4044 60 10562 4345 70 10063 4432 30 10376 4093 40 10374 4031 50 10072 3658 % CORON 95 64 96 69 20 71 25 62 11 58 86 55 96 60 55 61 14 63 68 HC (ppm) trước BXT HC (ppm) sau BXT % HCRON 95 NOx (ppm) trước BXT NOx (ppm) sau BXT 2051 988 51 83 4279 560 2090 990 52 63 3663 477 2469 1018 58 77 3355 355 2217 1039 53 13 3051 268 1720 988 42 56 2456 307 1296 817 36 95 1659 204 837 508 39 31 6171 1157 799 470 41 18 6396 1218 744 436 41 40 6576 1366 84 % NOxRON 95 86 91 86 98 89 42 91 22 87 50 87 70 81 25 80 96 79 23 Tải trọng Tốc độ (km/ h) CO (ppm) trước BXT CO (ppm) sau BXT 50% 60 9899 3533 70 9612 3232 40 11368 6802 50 10140 5873 60 9941 5690 70 9903 5607 80 6597 3749 40 56795 54375 50 51051 60 75% 100% % CORON 95 HC (ppm) trước BXT HC (ppm) sau BXT % HCRON 95 NOx (ppm) trước BXT NOx (ppm) sau BXT 756 429 43 25 6740 1479 691 383 44 57 6916 1537 938 615 34 43 6335 1464 814 472 42 01 6702 1673 811 459 43 40 6923 1779 747 404 45 92 7031 1954 663 340 48 72 7560 2142 26 1149 1094 79 2112 800 49005 01 1055 1011 17 3272 1268 50254 49080 34 1005 976 89 3417 1395 70 49998 49261 47 1118 1090 50 3579 1565 80 71954 71059 24 1310 1285 91 911 414 64 31 66 38 40 17 42 08 42 76 43 38 43 17 % NOxRON 95 78 06 77 78 76 89 75 04 74 30 72 21 71 67 62 12 61 25 59 17 56 27 55 01 Phụ lục 6: Thành phần phát thải CO, HC NOx trước sau xúc tác ba thành phần sử dụng nhiên liệu E5 Tải trọng 25% 50% Tốc độ (km/h ) CO (ppm) trước BXT CO (ppm) sau BXT % COE5 HC (ppm) trước BXT HC (ppm) sau BXT % HCE5 NOx (ppm) trước BXT NOx (ppm) sau BXT % NOxE5 20 11385 3875 65 96 1535 724 52 87 3878 579 85 08 30 11565 3506 69 68 1643 756 54 03 3408 501 85 30 40 10857 3034 72 06 1739 709 59 23 3013 389 87 11 50 10759 4022 62 62 1582 722 54 35 2783 285 89 78 60 10943 4407 59 73 1309 728 44 36 2319 334 85 59 70 9777 4212 56 92 996 618 37 98 1526 268 82 43 30 10699 5264 60 14 875 516 41 03 6360 1645 78 70 40 10074 4789 61 55 795 449 43 55 6609 1506 77 22 50 9865 4139 64 37 773 428 44 60 6823 1598 76 58 60 9791 4441 65 02 739 414 44 05 7002 1652 76 41 70 7990 3289 68 07 667 341 48 91 7359 1722 76 61 40 11196 6546 41 53 899 574 36 12 3012 868 71 19 85 Tải trọng 75% 100% Tốc độ (km/h ) CO (ppm) trước BXT CO (ppm) sau BXT % COE5 HC (ppm) trước BXT HC (ppm) sau BXT % HCE5 NOx (ppm) trước BXT NOx (ppm) sau BXT % NOxE5 50 10295 5883 42 86 814 471 42 14 4170 1328 68 15 60 9779 5566 43 08 773 437 43 53 4773 1550 67 53 70 10118 5590 44 75 745 404 45 80 5095 1730 66 04 80 12686 6791 46 47 751 377 49 83 4174 1512 63 78 40 51784 48580 19 1063 1008 17 995 60 07 50 45865 43357 47 1076 1028 51 1514 58 67 60 49960 47581 76 1082 1036 25 1421 57 21 70 45465 43610 08 1043 1001 07 2493 3663 3320 3694 1702 53 93 80 73674 71496 96 1399 1354 22 995 460 52 52 Phụ lục 7: Thành phần phát thải CO, HC NOx trước sau xúc tác ba thành phần sử dụng nhiên liệu E10 Tải trọng 25% 50% 75% 100 % Tốc độ (km/h) CO (ppm) trước BXT CO (ppm) sau BXT % COE10 HC (ppm) trước BXT HC (ppm) sau BXT % HCE10 NOx (ppm) trước BXT NOx (ppm) sau BXT % NOxE10 20 11332 3743 66 97 1019 459 54 96 3476 597 82 83 30 12035 3595 70 13 1197 521 56 47 3152 525 83 34 40 11124 3023 72 82 1009 400 60 36 2671 422 84 20 50 10844 4000 63 11 946 405 57 19 2515 301 88 03 60 11323 4468 60 54 897 468 47 83 2181 361 83 45 70 9491 3991 57 95 697 419 39 89 1392 268 80 75 30 10029 3726 62 85 812 457 43 72 6384 1426 77 66 40 10008 3704 62 99 775 425 45 16 6516 1518 76 70 50 9788 3388 65 39 734 397 45 91 6722 1616 75 96 60 9678 3274 66 17 731 383 47 61 6972 1750 74 90 70 9383 2828 69 86 670 347 48 21 7158 1901 73 44 40 11023 6289 42 95 859 533 37 95 6023 1835 69 53 50 10449 5892 43 61 814 455 44 10 6228 1976 68 27 60 9616 5342 44 45 735 404 45 03 6273 2131 66 03 70 10332 5573 46 06 742 398 46 36 6772 2365 65 08 80 18775 9832 47 63 838 409 51 19 4769 1759 63 12 40 46772 43484 03 977 912 65 2874 1211 57 86 50 40678 38408 58 1097 1036 56 4055 1760 56 60 60 49665 47082 20 1158 1100 01 3224 1447 55 12 70 40931 38959 82 968 921 86 3809 1839 51 72 80 75394 72932 27 1487 1432 70 1079 506 50 11 86 Phụ lục 8: Thành phần phát thải CO, HC NOx trước sau xúc tác ba thành phần sử dụng nhiên liệu E20 Tải trọng Tốc độ (km/h) CO (ppm) trước BXT CO (ppm) sau BXT % COE20 HC (ppm) trước BXT HC (ppm) sau BXT % HCE20 NOx (ppm) trước BXT NOx (ppm) sau BXT % NOxE20 20 11257 3857 69 74 2003 883 56 92 4466 937 79 02 30 10626 3026 72 52 1951 851 58 38 3847 696 81 91 40 10271 2871 76 05 1979 709 65 17 3591 680 81 06 50 10013 3513 68 52 1751 699 60 08 3256 476 85 38 60 9626 3826 64 25 1630 830 49 08 2543 543 78 65 70 10160 4260 62 07 1228 728 42 72 1709 409 76 07 30 9863 3678 63 71 792 455 42 55 6484 1528 76 43 40 9877 3546 64 10 756 412 45 50 6715 1696 74 74 50 9590 3076 67 92 719 380 47 15 6902 1915 72 25 60 9474 3017 68 15 716 376 47 49 7077 1977 72 06 70 9139 2611 71 43 647 329 49 15 7228 2047 71 68 40 11354 6154 45 80 944 544 42 37 7419 2009 72 92 50 10626 5726 46 11 825 445 46 06 7701 2091 72 85 60 11127 5927 46 73 788 410 47 97 7580 2200 71 99 70 10420 5320 48 94 719 369 48 68 7229 2113 70 77 80 9629 4830 49 84 635 287 54 80 6506 1986 69 47 40 26090 23790 82 786 726 63 4957 2087 57 90 50 21714 20014 83 755 705 62 5807 2667 54 07 60 16657 15657 00 713 670 03 6071 2817 53 60 70 9414 8865 83 716 675 73 7042 3500 50 30 80 52580 49651 57 890 845 06 2412 1272 47 26 25% 50% 75% 100 % Phụ lục 9: Nhiệt độ xúc tác sử dụng nhiên liệu EO, E10 E20 E0 E10 n 20 30 40 50 60 70 n 20 30 25% T(độ C) 435 441 445 449 450 453 25% T(độ C) 440 452 n 30 40 50 60 70 50% T(độ C) 511 514 517 520 525 n 30 40 50% T(độ C) 518 522 87 n 40 50 60 70 80 75% T(độ C) 528 530 551 553 558 100% T(độ C) 533 546 561 568 572 n 40 50 60 70 80 n 40 50 75% T(độ C) 531 539 100% n T(độ C) 40 540 50 548 40 50 60 70 E20 n 20 30 40 50 60 70 468 469 475 481 25% T(độ C) 446 454 468 472 479 485 50 60 70 524 527 530 n 30 40 50 60 70 50% T(độ C) 523 525 528 530 531 60 70 80 557 565 578 n 40 50 60 70 80 75% T(độ C) 543 549 566 575 592 60 70 80 n 40 50 60 70 80 565 576 580 100% T(độ C) 542 552 573 593 597 Phụ lục 10: Thành phần phát thải CO, HC NOx trước sau xúc tác ba thành phần theo chu trình ECE R40 sử dụng nhiên liệu RON95, E5, E10 E20 Thành Đơn vị phần HC Nox CO [g/km] [g/km] [g/km] RON95 E5 % hiệu suất Khơng XT có XT 698 357 619 291 58 37 168 52 94 972 62 88 Không XT có XT E10 % hiệu suất Khơng XT có XT E20 % hiệu suất Khơng XT có XT % hiệu suất 612 238 61 151 491 185 62 33 437 150 65 62 341 169 50 552 333 169 49 24 320 167 47 71 462 884 64 090 304 793 65 58 004 642 67 98 88 ... liệu xăng pha cồn E5- E20 đến hiệu xúc tác ba thành phần " Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Luận văn nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng nhiên liệu xăng pha cồn E 5E20 đến hiệu xúc tác lắp động cơ, nghiên. .. hoạt động xúc tác ba thành phần 37 1 Cấu tạo xúc tác ba thành phần 37 2 Nguyên lý hoạt động xúc tác 39 2 Cơ sở xử lý xúc tác ba thành phần 40 2 Lý thuyết phản ứng xúc tác. .. lý hoạt động xúc tác ba thành phần 1 Cấu tạo xúc tác ba thành phần Vỏ; lõi; Lớp đệm; Lớp vật liệu trung gian; Lớp xúc tác Hình Cấu tạo xúc tác ba thành phần Bộ xử lý xúc tác ba thành phần (Three