Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp khí HHO cho động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu xăng HHO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ============ NGUYỄN CÔNG HÙNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP KHÍ HHO CHO ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG LƯỠNG NHIÊN LIỆU XĂNG - HHO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN THỊ THU HƯƠNG HàNội –Năm 2014 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu luận văn trung thực Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Công Hùng HV: Nguyễn Công Hùng i MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật LỜI CẢM ƠN Với tư cách tác giả luận văn này, Tôi xin chân thành cảm ơn TS Trần Thị Thu Hương hướng dẫn tận tình chu đáo mặt chun mơn để tơi thực hồn thành luận văn Chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Sau đại học, Viện Cơ khí Động lực Bộ môn Động đốt cho phép thực luận văn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học Viện Cơ khí Động lực hỗ trợ giúp đỡ suốt q trình tơi học tập làm luận văn Tôi xin chân thành biết ơn Q thầy, Bộ mơn Phịng thí nghiệm Động đốt - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ dành cho điều kiện thuận lợi để hoàn thành đề tài luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên khuyến khích tơi suốt thời gian tham gia nghiên cứu làm luận văn Học viên Nguyễn Công Hùng HV: Nguyễn Công Hùng ii MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH VẼ vi LỜI NÓI ĐẦU ix TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU HHO 1.1 Nhiên liệu HHO 1.1.1 Khái quát nhiên liệu HHO 1.1.2 Tính chất nhiên liệu HHO .3 1.2 Quy trình thiết bị sản xuất HHO quy mơ nhỏ 1.2.1 Hệ thống sản xuất khí HHO quy mơ nhỏ[14] .5 1.2.2 Lựa chọn chế tạo số thiết bị sản xuất khí HHO 1.2.3 Điện phân nước thành khí HHO 12 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU LẮP ĐẶT HỆ THỐNG PHUN HHO VÀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH PHUN KHÍ HHO VÀO ĐỘNG CƠ 14 2.1 Động thử nghiệm 14 2.2 Lắp đặt hệ thống phun 15 2.2.1 Lắp đặt chi tiết .15 2.2.2 Kiểm tra lưu lượng phun khí HHO 18 2.3 2.4 2.5 2.6 Bộ điều khiển hệ thống cung cấp khí HHO 19 Cảm biến đo tốc độ động 23 Van bổ sung thêm khơng khí từ bên 23 Kết luận chương 24 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM 26 3.1 Phương pháp thử nghiệm 26 3.2 Quy trình, đối tượng bố trí thử nghiệm .26 3.2.1 Quy trình 26 3.2.2 Đối tượng thử nghiệm 27 3.2.3 Thiết bị thử nghiệm .27 HV: Nguyễn Công Hùng iii MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật CHƯƠNG KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ CÓ BỔ SUNG HHO 38 4.1 Các tính kinh tế - kỹ thuật 38 4.2 Các thành phần phát thải 42 4.2.1 Phát thải NOx 42 4.2.2 Phát thải HC 45 4.2.3 Phát thải CO 49 4.2.4 Phát thải CO2 .52 4.3 Kết luận chương 57 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 HV: Nguyễn Công Hùng iv MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật động xe máy Honda [6] 14 Bảng 2.2: Lưu lượng khí HHO phun vào động kỳ nạp 19 Bảng 3.1: Quy trình thử nghiệm động xe máy băng thử DIDACTA 26 Bảng 4.1: Công suất suất tiêu hao nhiên liệu động sử dụng xăng hỗn hợp xăng + HHO .38 Bảng 4.2: Độ cải thiện công suất suất tiêu hao nhiên liệu động sử dụng hỗn hợp xăng + HHO so với sử dụng xăng .39 Bảng 4.3: Nồng độ phát thải NOx (ppm) động sử dụng xăng hỗn hợp xăng + HHO 42 Bảng 4.4: Độ tăng nồng độ NOx khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng + HHO so với sử dụng xăng .43 Bảng 4.5: Nồng độ phát thải HC (ppm) động sử dụng xăng hỗn hợp xăng + HHO 45 Bảng 4.6: Độ giảm nồng độ HC khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng + HHO so với sử dụng xăng .47 Bảng 4.7: Nồng độ phát thải CO (ppm) động sử dụng xăng hỗn hợp xăng + HHO 49 Bảng 4.8: Độ tăng nồng độ CO khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng + HHO so với sử dụng xăng .50 Bảng 4.9: Nồng độ phát thải CO2 (ppm) động sử dụng xăng hỗn hợp xăng + HHO 53 Bảng 4.10: Độ giảm nồng độ CO2 khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng + HHO so với sử dụng xăng .54 HV: Nguyễn Công Hùng v MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ ngun lý bình sản xuất khí HHO Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống sản xuất khí HHO .6 Hình 1.3: Kết cấu hình ảnh bình điện phân (bên trái nhựa, bên phải Inox) Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý bình điện phân nước Hình 1.5: Bình ngưng tụ Hình 1.6: Nắp bình ngưng tụ 10 Hình 1.7: Máy hút chân khơng 10 Hình 1.8: Khung lắp thiết bị sản xuất khí HHO 11 Hình 1.9: Hệ thống sản xuất khí HHO từ nước 12 Hình 1.10: Thời gian sản xuất HHO phụ thuộc vào lượng chất điện phân .13 Hình 2.1: Trục cam có lắp thêm trục cảm biến tốc độ quay động .15 Hình 2.2: Vị trí lắp vịi phun khí HHO .16 Hình 2.3: Kết cấu van giảm áp 16 Hình 2.4: Van điện từ 17 Hình 2.5: Vịi phun khí HHO 17 Hình 2.6: Lắp vịi phun khí HHO van bổ sung thêm khơng khí 18 Hình 2.7: Bộ EHC điều khiển hệ thống nhiên liệu phun khí HHO 20 Hình 2.8: Giao diện chương trình điều khiển q trình phun khí HHO 22 Hình 2.9: Nguyên lý cảm biến tốc độ 23 Hình 2.10: Van bi 24 Hình 3.1: Kết cấu băng thử phanh thủy lực (Didacta T101D) 28 Hình 3.2: Bộ điều khiển EC kết nối với máy tính .28 Hình 3.3: Hệ thống đo suất tiêu thụ nhiên liệu AVL-733S 29 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống AVL-733S .30 Hình 3.5: Giao diện hệ thống đo suất tiêu thụ nhiên liệu AVL-733S .31 Hình 3.6: Tủ phân tích khí xả CEBII 32 Hình 3.7: Sơ đồ cấu tạo phân tích CO 33 Hình 3.8: Sự ảnh hưởng H2O tới kết đo CO 34 HV: Nguyễn Công Hùng vi MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hình 3.9: Sơ đồ cấu tạo phân tích NO NOx 35 Hình 3.10 Sơ đồ cấu tạo hệ thống đo CnHm 36 Hình 3.11: Giao diện tủ phân tích khí xả CEBII .37 Hình 4.1: Diễn biến cơng suất suất tiêu hao động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 40 Hình 4.2: Diễn biến công suất suất tiêu hao động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% 40 Hình 4.3: Diễn biến cơng suất suất tiêu hao động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 41 Hình 4.4: Diễn biến cơng suất suất tiêu hao động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 41 Hình 4.5: Diễn biến phát thải NOx động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 43 Hình 4.6: Diễn biến phát thải NOx động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% 44 Hình 4.7: Diễn biến phát thải NOx động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 44 Hình 4.8: Diễn biến phát thải NOx động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 45 Hình 4.9: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 47 Hình 4.10: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% 47 Hình 4.11: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 48 Hình 4.12: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 48 Hình 4.13: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 51 HV: Nguyễn Công Hùng vii MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hình 4.14: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% 51 Hình 4.15: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 52 Hình 4.16: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 52 Hình 4.17: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 54 Hình 4.18: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% 55 Hình 4.19: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 55 Hình 4.20: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 56 Hình 4.21: Độ chênh lệch sử dụng xăng HHO so với sử dụng xăng .56 HV: Nguyễn Công Hùng viii MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật LỜI NÓI ĐẦU Khí HHO nguồn nhiên liệu đầy tiềm với nhiều ưu điểm thuận lợi môi trường kinh tế Trong thực tế, khí HHO lượng sạch, gần khơng phát thải khí nhiễm mà sinh nước Từ nước qua trình điện phân thu khí HHO Vì vậy, khí HHO nguồn lượng gần vơ tận hay tái sinh Trong điều kiện Việt Nam, giai đoạn việc sử dụng khí HHO chưa có Vì vậy, để thử nghiệm với nhiên liệu khí HHO, ngồi việc sản xuất lượng khí HHO để thử nghiệm, tính toán lựa chọn chế tạo số phận để sản xuất lưu chứa nhiên liệu khí HHO, cịn phải tính tốn, thiết kế để lắp đặt đưa lượng khí tham gia vào q trình cháy động Sau thực q trình thử nghiệm đối chứng, phân tích so sánh thông số kinh tế, kỹ thuật phát thải động sử dụng nhiên liệu truyền thống nhiên liệu có bổ sung thêm khí HHO để có kết luận tính hiệu khả ứng dụng khí HHO sử dụng động đốt Chính lý tơi chon đề tài “ Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp khí HHO cho động sử dụng lưỡng nhiên liệu xăng - HHO ” Dưới hướng dẫn tận tình TS Trần Thị Thu Hương với giúp đỡ thầy cô mơn Động đốt phịng thí nghiệm Động đốt em hoàn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng kiến thức trình độ hiểu biết có hạn nên khó tránh khỏi thiếu sót Kính mong bảo đóng góp thầy Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày …… tháng… Năm 2014 Học viên thực HV: Nguyễn Công Hùng ix MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Xăng+HHO Xăng 3600 Xăng+HHO 4202 4706 4518 Xăng+HHO Xăng 4400 5036 Xăng+HHO Xăng 4000 4152 4052 4332 3610 4186 Xăng+HHO 3490 3349 3902 3165 Xăng+HHO 2956 2941 3054 2951 Xăng+HHO 2917 3066 2890 2992 Xăng+HHO 2977 2916 2976 3377 Xăng+HHO 2860 3822 3026 3480 3507 Xăng+HHO HV: Nguyễn Công Hùng 3146 3192 Xăng 7200 3149 3949 Xăng 6800 3651 Xăng+HHO Xăng 6400 3395 3582 4173 Xăng 6000 3321 4150 Xăng 5600 3930 3454 3771 Xăng 5200 3818 3886 Xăng 4800 4237 3373 46 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bảng 4.6: Độ giảm nồng độ HC khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng HHO so với sử dụng xăng Độ mở bướm ga Độ giảm HC 20% bướm 30% bướm 50% bướm 70% bướm ga ga ga ga 5,88% 7,8% 5,24% 4,97% 6000 20% bướm ga Nồng độ HC (ppm) 5000 4000 3000 Xăng 2000 Xăng + HHO 1000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.9: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 4500 Nồng độ HC (ppm) 30% bướm ga 4000 3500 3000 Xăng 2500 Xăng + HHO 2000 3600 4000 4400 4800 5200 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.10: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% HV: Nguyễn Công Hùng 47 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 4500 Nồng độ HC (ppm) 50% bướm ga 4000 3500 3000 Xăng 2500 Xăng + HHO 2000 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.11: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 4000 Nồng độ HC (ppm) 70% bướm ga 3600 3200 2800 Xăng Xăng + HHO 2400 2000 5200 5600 6000 6400 6800 7200 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.12: Diễn biến phát thải HC động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% HV: Nguyễn Công Hùng 48 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 4.2.3 Phát thải CO Bảng 4.7 thể kết thực nghiệm động xe máy sử dụng nhiên liệu xăng hỗn hợp xăng HHO Kết cho thấy, CO tăng lên bổ sung khí HHO Vì bổ sung khí HHO vào đường nạp, lượng khơng khí vào giảm xuống, hỗn hợp đậm hơn, sau cháy HC vùng sát vách, lượng Oxy giảm, nên khả phản ứng tiếp với Oxy thành CO2 đi, nên CO tăng lên Bảng 4.7: Nồng độ phát thải CO (ppm) động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO Tốc độ động (vg/ph) Nhiên liệu Xăng 2400 47393 49035 45506 Xăng+HHO 51502 48099 45425 Xăng+HHO Xăng 4400 48426 Xăng+HHO Xăng 4000 43732 Xăng+HHO Xăng 3600 49472 Xăng+HHO Xăng 3200 46833 Xăng+HHO Xăng 2800 20% bướm ga 30% bướm ga 50% bướm ga 70% bướm ga 5200 52133 66217 46542 50325 57821 51479 64897 69514 59379 63138 Xăng+HHO 69500 69695 62165 Xăng HV: Nguyễn Công Hùng 55745 62631 58349 Xăng 4800 54217 56835 49 71453 69405 63000 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Xăng+HHO 57336 Xăng 5600 65501 Xăng+HHO Xăng+HHO 52940 64604 Xăng+HHO 59576 53739 66679 62908 Xăng+HHO 61799 58679 63624 Xăng 7200 58317 65054 Xăng 6800 55620 65417 Xăng 6400 64905 67154 Xăng 6000 69455 61563 58739 Xăng+HHO 60855 Bảng 4.8: Độ tăng nồng độ CO khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng HHO so với sử dụng xăng Độ mở bướm ga Độ tăng CO HV: Nguyễn Công Hùng 20% bướm 30% bướm ga ga 5,05% 1,04% 50 50% bướm ga 1,7% 70% bướm ga 7,32% MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 54000 20% bướm ga Nồng độ CO (ppm) 52000 50000 48000 46000 44000 42000 Xăng 40000 Xăng + HHO 38000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.13: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% 65000 Nồng độ CO (ppm) 30% bướm ga 60000 55000 50000 Xăng 45000 Xăng + HHO 40000 3600 4000 4400 4800 5200 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.14: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% HV: Nguyễn Công Hùng 51 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 75000 50% bướm ga Nồng độ CO (ppm) 70000 65000 60000 Xăng 55000 Xăng + HHO 50000 45000 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.15: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% 70000 70% bướm ga Nồng độ CO (ppm) 65000 60000 55000 50000 Xăng 45000 Xăng + HHO 40000 5200 5600 6000 6400 6800 7200 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.16: Diễn biến phát thải CO động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 4.2.4 Phát thải CO2 Bảng 4.9 thể kết thực nghiệm động xe máy sử dụng nhiên liệu xăng hỗn hợp xăng + HHO Kết cho thấy, CO2 giảm xuống bổ sung khí HHO vào đường nạp Như trình bày mục 4.2.3 CO tăng lên khả phản HV: Nguyễn Công Hùng 52 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ứng CO Oxy tạo thành CO2 hỗn hợp đậm lên bổ sung khí HHO, CO2 giảm Bảng 4.9: Nồng độ phát thải CO2 (ppm) động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO Tốc độ động (vg/ph) Nhiên liệu Xăng 2400 Xăng+HHO Xăng 2800 Xăng+HHO Xăng 3200 Xăng+HHO Xăng 3600 Xăng+HHO Xăng 4000 Xăng+HHO Xăng 4400 Xăng+HHO 20% bướm ga 30% bướm ga 50% bướm ga 70% bướm ga 94062 93038 102902 102080 103673 103103 104119 92799 105212 107769 107055 108032 89572 103549 88458 Xăng+HHO 84641 84169 85884 89187 Xăng+HHO 81988 83115 87683 86076 82362 82107 Xăng+HHO HV: Nguyễn Công Hùng 90810 85312 84980 Xăng 5600 97031 91733 89113 Xăng 5200 92294 89852 Xăng 4800 97662 88995 82427 53 84699 87482 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Xăng 6000 82482 Xăng+HHO 82336 Xăng 6400 83013 Xăng+HHO 88318 82655 Xăng+HHO 83148 84839 83714 Xăng 7200 88008 83209 Xăng 6800 89853 82566 83733 Xăng+HHO 83750 Bảng 4.10: Độ giảm nồng độ CO2 khí thải động sử dụng hỗn hợp xăng HHO so với sử dụng xăng Độ mở bướm ga Độ giảm CO2 20% bướm 30% bướm ga ga 1,03% 0,44% 50% bướm ga 70% bướm 0,47% ga 2,31% 110000 Nồng độ CO2 (ppm) 20% bướm ga 105000 100000 Xăng 95000 Xăng + HHO 90000 85000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.17: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 20% HV: Nguyễn Công Hùng 54 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 94000 30% bướm ga Nồng độ CO2 (ppm) 92000 90000 88000 86000 Xăng 84000 Xăng + HHO 82000 80000 3600 4000 4400 4800 5200 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.18: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 30% 100000 Nồng độ CO2 (ppm) 50% bướm ga 95000 90000 85000 Xăng 80000 Xăng + HHO 75000 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.19: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 50% HV: Nguyễn Công Hùng 55 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 92000 70% bướm ga Nồng độ CO2 (ppm) 90000 88000 86000 84000 Xăng 82000 Xăng + HHO 80000 78000 5200 5600 6000 6400 6800 7200 Tốc độ động (vg/ph) Hình 4.20: Diễn biến phát thải CO2 động sử dụng xăng hỗn hợp xăng HHO bướm ga mở 70% 4.2.5 Độ chênh lệch sử dụng xăng xăng + HHO Hình 4.21 biểu diễn thay đổi công suất, mô men, suất tiêu hao nhiên liệu, phát thải độc hại hệ số dư lượng khơng khí (lamda) động bổ sung khí HHO vào đường nạp động xe máy Kết cho thấy, trung bình giá trị tốc độ vị trí bướm ga, công suất mô men động tăng 3,56% 20,73%; suất tiêu hao nhiên liệu hệ số dư lượng khơng khí giảm 5,54% 0,92%; CO NOx tăng 3,78% 45,6%; HC CO2 giảm 5,97% 1,06% Lambda 70% bướm ga CO2 50% bướm ga 30% bướm ga Tiêu hao nl 20% bướm ga NOx HC CO Mô men Công suất -10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Độ chênh lệch (%) Hình 4.21: Độ chênh lệch sử dụng xăng + HHO so với sử dụng xăng HV: Nguyễn Công Hùng 56 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 4.3 Kết luận chương Các kết qúa trình thực nghiệm bao gồm cơng suất, mơ men, suất tiêu hao nhiên liệu, phát thải NOx, HC, CO CO2 tổng kết thảo luận Kết thực nghiệm cho thấy bổ sung khí HHO vào đường nạp cơng suất mơ men động tăng, suất tiêu hao nhiên liệu giảm Phát thải NOx tăng, HC giảm, CO tăng CO2 giảm Do khí HHO bổ sung vào đường nạp nên lượng khơng khí vào xylanh giảm Và lượng nhiên liệu khỏi buồng phao định dịng khí nạp vào, lượng khơng khí giảm xuống nên lượng nhiên liệu giảm, hệ số dư lượng khơng khí giảm Vì hydro có tốc độ cháy nhiệt độ cháy cao, nên bổ sung hỗn hợp khí hydro oxy vào đường nạp, thời gian cháy trễ giảm xuống, dẫn đến thời điểm bắt đầu trình cháy xảy sớm hơn, cháy kiệt hơn, tượng cháy rớt giảm Cộng với tốc độ cháy hydro cao, dẫn đến tốc độ tăng áp suất xylanh lớn, công suất động tăng lên, động làm việc rung giật Khi đó, mơ men động suất tiêu hao nhiên liệu cải thiện Cũng nhờ đặc tính cháy tốt, cháy nhanh hydro, nên nhiệt độ buồng cháy cao so với sử dụng xăng Nhờ mà thành phần HC CO giảm Tuy nhiên CO đặc biệt NOx tăng HV: Nguyễn Công Hùng 57 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận chung Trên sở nghiên cứu thực đề tài Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp khí HHO cho động sử dụng lưỡng nhiên liệu xăng-HHO Một số kết qủa đạt trình thực sau: - Thiết kế hệ thống cung cấp khí HHO vào động xe máy - Tiến hành thử nghiệm thông số kỹ thuật phát thải động bổ sung nhiên liệu khí HHO - So sánh đánh giá thông số kỹ thuật phát thải động có bổ sung khí HHO với động khơng bổ sung khí HHO Hướng phát triển Kết nghiên cứu đề tài đưa giải pháp cung cấp khí HHO cho động đốt nhằm nâng cao tính ứng dụng nhiên liệu thay giảm phát thải độc hại gây ô nhiểm môi trường Việt Nam Tuy nhiên, đề tài dừng lại mức độ phịng thí nghiệm đối tượng nghiên cứu dừng lại động xe máy Vậy để đề tài có ứng dụng thực tế cần: - Thu nhỏ kích thước hệ thống thiết bị để lắp đặt phương tiên giao thông cách thuận tiện - Cần xây dựng hệ thống cung cấp khí HHO đảm bảo an tồn, chống cháy ngược góc trùng điệp tốc độ cháy hydro nhanh - Cần thử nghiệm ứng dụng cho nhiều loại động khác để đánh giá đầy đủ hơn, xác kết thu HV: Nguyễn Công Hùng 58 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Browns gas (2008), What exactly is it, by Chris Eckman [2] Yul Brown: “US patent number 4,081,656”; March 28,1978 [3] Http://gogreen4fuel.com/YullBrown.html [4] Http://www.hhokit.com [5] Http://www.hhokitsdirect.com/ [6] Jacob Wall, Effect of hydrogen enriched hydrocarbon combustion on emissions and performance, University of Ldaho [7] Hylce, Hydrogen internal combustion engine, 2007 [8] S Verhelst, A Study of the Combustion in Hydrogen-fuelled I nternal Combustion Engines, PhD Thesis, Ghent University, Ghent, Belgium, 2005 [9] GS TS Phạm Minh Tuấn, Khí thải động ô nhiễm môi trường, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2008 [10] GS TS Phạm Minh Tuấn, Lý thuyết động đốt trong, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2008 [11] Bùi Văn Ga, Ô tô ô nhiễm môi trường, NXB Giáo Dục, 1999 [12] Myla Madson, Building and Installing a hydrogen generator [13] H Eichlseder et al, The Potential of Hydrogen I nternal Combustion Engines in a Future Mobility Scenario, SAE 2003-01-2267 [14] PGS.TS Lê Anh Tuấn, Nghiên cứu nâng cao tính kinh tế nhiên liệu giảm phát thải độc hại cho động xăng cách cung cấp hỗn hợp khí giàu hydro cho động cơ, đề tài KHCN cấp NN, mã số KC.05.TN/05/11-15, 2012 HV: Nguyễn Công Hùng 59 MSSV: CA120132 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật HV: Nguyễn Công Hùng 60 MSSV: CA120132 ... thải động sử dụng nhiên liệu truyền thống nhiên liệu có bổ sung thêm khí HHO để có kết luận tính hiệu khả ứng dụng khí HHO sử dụng động đốt Chính lý tơi chon đề tài “ Nghiên cứu thiết kế hệ thống. .. nghiên cứu Đề tài hướng tới nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu HHO vào động lưỡng nhiên liệu xăng -HHO Trong nội dung đề tài này, vấn đề liên quan đến việc lắp đặt hệ thống phun khí HHO. .. truyền thống nhiên liệu có bổ sung thêm khí HHO để có kết luận tính hiệu khả ứng dụng khí HHO sử dụng động đốt Kết đề tài có ý nghĩa thực tiễn việc nghiên cứu, sử dụng nhiên liệu HHO cho động đốt