LỘ TRÌNH KỸ THUẬT VÀ CHI TIẾT KỸ THUẬT CẢI TIẾN NHẰM GIẢM KHÍ XẢ TRÊN PHƯƠNG TIỆN

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO  TIỂU LUẬN MÔN HỌC NĂNG LƯỢNG MỚI TRÊN Ơ TƠ ĐỀ TÀI: LỘ TRÌNH KỸ THUẬT VÀ CHI TIẾT KỸ THUẬT CẢI TIẾN NHẰM GIẢM KHÍ XẢ TRÊN PHƯƠNG TIỆN GVHD: TS Lý Vĩnh Đạt Mã lớp: 211AEVE320830 Sinh viên thực hiện: Phạm Anh Tuấn … 19145033 Thành phố Hồ Chí Minh Năm 2021 MỤC LỤC A LỘ TRÌNH KỸ THUẬT TẠI VIỆT NAM .1 I Giới thiệu lộ trình kỹ thuật: II Thực trạng Việt Nam: 1.Vấn đề ô nhiễm môi trường: 2 Doanh nghiệp nhà đầu tư thị trường Việt Nam: III Tầm nhìn sứ mệnh: Xe hydro: a.Giới thiệu: .5 b.Cấu tạo pin nhiên liệu hydro: c.Nguyên lý hoạt động: d.Các phân xe chạy pin nhiên liệu hydro: e.Ưu – Nhược điểm xe chạy pin nhiên liệu hydro: Công nghệ pin nhiên liệu Việt Nam: .9 IV Lộ trình chuyển đổi sang cơng nghệ hydrogen: Giai đoạn I (từ 2021 đến 2030): Giai đoạn II (từ 2025 đến 2035): .13 Giai đoạn III (từ 2025 – 2050) 17 Giai đoạn IV (từ 2050 – 2060): 19 V Tính thực tế lộ trình: 20 Thuận lợi: 20 Bất lợi: .22 Kết luận: 22 B KỸ THUẬT CẢI TIẾN KHÍ XẢ TRÊN PHƯƠNG TIỆN 24 I Giới thiệu hệ thống khí xả: 24 Hệ thống khí xả gì: .24 Cấu tạo hệ thống khí xả: 24 II Kỹ thuật cải tiến khí xả: 26 Các chất khí thải từ xả động cơ: .26 Cấu tạo Bộ trung hịa khí xả: 27 Cơ chế hoạt động trung hịa khí thải: 29 Hạn chế trung hịa khí xả: 32 A LỘ TRÌNH KỸ THUẬT TẠI VIỆT NAM I Giới thiệu lộ trình kỹ thuật: Lộ trình kỹ thuật kỹ thuật lập kế hoạch linh hoạt để hỗ trợ lập kế hoạch chiến lược dài hạn, cách kết hợp mục tiêu ngắn hạn dài hạn với công nghệ cụ thể Đây kế hoạch áp dụng cho sản phẩm quy trình bao gồm việc dụng việc dự báo công nghệ trinh sát công nghệ để xác định công nghệ phù hợp Đây kỹ thuật để quản lý trước cho mờ nhạt đổi Người ta mong đợi lộ trình kỹ thuật giúp công ty tồn môi trường đầy biến động giúp họ lập kế hoạch cách tổng thể để bao gồm mục tiêu phi tài hướng tới phát triển bền vững Ở đây, lộ trình kết hợp với phương pháp tầm nhìn xa khác công ty để tạo điều kiện cho thay đổi mang tính hệ thống Có nhiều cơng nghệ thay khác có sẵn để nhà sản xuất cung cấp phương tiện bền vững với lượng khí thải carbon thấp Chương xem xét tất lựa chọn thay có Nhằm mục đích tổng quan tất lựa chọn thay thế, cách lựa chọn nhà sản xuất người tiêu dùng chấp nhận tầm nhìn dài hạn nơi ngành cơng nghiệp phát triển Các công nghệ coi cung cấp phương tiện bền vững với lượng khí thải thấp bao gồm: - Động đốt – gồm giảm kích thước cơng nghệ đốt cháy - Hybrids - Pin điện - Bánh đà lưu trữ lượng - Nhiên liệu sinh học - Nhiên liệu tổng hợp - Nhiên liệu khí Nhiên liệu thay công nghệ xe tiên tiến: - Hydrogen - Pin nhiên liệu II Thực trạng Việt Nam: 1.Vấn đề ô nhiễm môi trường: (CAO) Bộ Công an vừa có kiến nghị thực lộ trình áp dụng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải phương tiện Bộ Cơng an cho biết, vừa có văn trao đổi với Bộ Tài nguyên Môi trường triển khai thực lộ trình áp dụng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải phương tiện giao thông giới đường lưu hành Việt Nam Khói bụi từ xe máy - ô tô cảnh dễ gặp nhiều nơi đường phố Theo đó, Bộ Cơng an đánh giá, với 50 triệu ô tô mô tô nay, có ngun nhân làm gia tăng khí thải từ phương tiện giao thông làm ô nhiễm không khí, thị, gồm: Số lượng phương tiện cá nhân, mô tô (chạy động xăng tăng nhanh) khơng kiểm sốt khí thải hoạt động Các tơ, ô tô cá nhân tăng, phần lớn tiêu chuẩn khí thải đạt mức tối thiểu để giảm giá bán; cơng cụ kiểm sốt khí thải từ giá xăng, dầu chưa hiệu quả, kiểm sốt khí thải từ đăng kiểm có số đạt hay khơng đạt, dẫn đến thiếu kích thích chủ xe nâng cao chất lượng phương tiện Hiện nay, áp chung sách thuế, phí liên quan đến phương tiện, khơng có sách ưu tiên phương tiện giảm nhiễm khơng khí, phương tiện thân thiện với mơi trường (xe điện, tiết kiệm nhiên liệu) để kích thích sản xuất, nhập khẩu, tiêu thụ xe Việc hạn chế phương tiện cá nhân số địa phương đưa phương án, tính thực thi khó, phụ thuộc nhiều vào phát triển phương tiện công cộng, việc quy hoạch phát triển đô thị Với tốc độ phát triển kinh tế đề giai đoạn 2021 - 2025, theo kinh nghiệm quốc tế thu nhập đầu người 3.000 USD bùng nổ phương tiện ô tô cá nhân xu hướng chuyển từ mô tô sang ô tô nhanh chóng, gây áp lực lớn đến hệ thống hạ tầng ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí Do cần có lộ trình hạn rõ ràng, khả thi hạn chế phương tiện giao thông cá nhân, xe máy tiến tới cấm xe máy niên hạn sử dụng khơng đảm bảo an tồn kỹ thuật tham gia giao thông để bảo vệ môi trường, giảm ùn tắc giao thông hướng đến đô thị văn minh, đại; tăng cường vận tải hành khách cơng cộng kết hợp kiểm sốt sử dụng phương tiện giao thông cá nhân Doanh nghiệp nhà đầu tư thị trường Việt Nam: Ngành công nghiệp sản xuất tơ Việt Nam bắt đầu hình thành phát triển cách 20 năm, muộn so với nước khu vực châu Á khoảng 30 năm Tuy nhiên, tỷ lệ nội địa hóa lĩnh vực xuất nhiều tín hiệu tích cực Bộ Công Thương cho biết: sản lượng xe sản xuất Việt Nam năm trở lại tăng nhanh Đặc biệt, năm 2020 thị trường nước vượt qua Philippines (quốc gia có sản lượng xe đứng thứ khu vực Đông Nam Á) số lượng sản xuất lẫn bán hàng Bộ Công Thương tiết lộ, Việt Nam có 40 doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực lắp ráp sản xuất ô tô Theo số liệu từ Cục Đăng kiểm Việt Nam, sản lượng xe sản xuất lắp ráp nước tăng từ 287.586 xe (năm 2018) lên 323.892 xe (năm 2020) Rất nhiều doanh nghiệp Việt tham gia tích cực vào chuỗi sản xuất ô tô với tổng công suất lắp ráp lên đến: 755.000 xe/năm (trong đó, 35% khu vực có vốn đầu tư nước ngồi 65% doanh nghiệp nước) Mục tiêu chung “Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp sản xuất ô tô Việt Nam năm 2020, tầm nhìn đến 2030” Chính phủ nêu rõ: Sản xuất xe ngành tạo động lực thúc đẩy nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước Do đó, cần khuyến khích phát triển sách quán, ổn định dài hạn để đáp ứng tối đa nhu cầu thị trường nội địa Hiện nay, doanh nghiệp Việt đà phát triển, chủ động sản xuất phụ tùng, linh kiện cụm chi tiết có giá trị cao Đây tín hiệu tích cực cho tương lai tăng trưởng vững ngành sản xuất xe quốc nội giảm thuộc vào linh kiện nhập Ở thời điểm tương lai, ngành sản xuất ô tô nội địa phát triển dựa theo ba xu hướng: - Việt Nam mảnh đất màu mỡ mà nhà đầu tư nước lẫn nước ngồi khai thác sản xuất - VinFast bắt kịp thời xây dựng nhà máy tiêu chuẩn quốc tế để tự chủ sản xuất phát triển công nghệ xe ô tô Đây minh chứng cho khả đón sóng nhanh, nỗ lực khẳng định vị hãng xe ô tô Việt Nam đóng góp vào tương lai tự chủ ngành công nghiệp xe quốc nội - Để phát triển sống xanh toàn diện, hạn chế phát thải, tiết kiệm tài nguyên cải thiện đời sống người, phương tiện điện hóa khuyến khích phát triển Thị trường xe tô điện Việt Nam mở rộng bứt tốc phát triển tương lai để sớm sáp nhập với ngành công nghiệp xanh giới III Tầm nhìn sứ mệnh: H2 ngun tố hóa học hệ thống tuần hoàn nguyên tố với nguyên tử lượng Ở trạng thái tự điều kiện bình thường, H khơng màu, khơng mùi, khơng vị có tỷ trọng 14 tỷ trọng khơng khí Đây ngun tố phổ biến vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng khối lượng vũ trụ 90% vật chất trái đất Trên trái đất, H kết hợp với oxy nước hay với carbon nguyên tố khác vô số hợp chất hữu tạo nên thể loài động, thực vật H2 coi dạng lượng hóa học có nhiều ưu điểm sản phẩm q trình nước tinh khiết mà khơng có chất thải gây hại đến môi trường, không phát thải khí CO2 gây biến đổi khí hậu tồn cầu, nguồn lượng gần vơ tận tái sinh Đặc biệt H cịn góp phần quan trọng vào việc đảm bảo an ninh nguồn lượng, sản xuất từ nhiều nguồn sẵn có khác gió, mặt trời, sinh khối, giúp giải nhiều vấn đề khác đời sống, số ngành giao thơng vận tải, hóa chất, luyện kim… Đặc điểm quan trọng H2 phân tử không chứa nguyên tố hóa học khác, cacbon (C), lưu huỳnh (S), nitơ (N) nên sản phẩm cháy chúng nước (H2O), gọi nhiên liệu lý tưởng Hiện tại, H sử dụng làm nhiên liệu động tương tự loại phương tiện giao thông chạy nhiên liệu hóa thạch phổ biến Hydrogen thay khí thiên nhiên để cung cấp lượng cho nhu cầu dân dụng hàng ngày đun nấu, sưởi ấm, chiếu sáng… Bên cạnh đó, cịn sử dụng làm nguồn lượng cung cấp cho hệ thống pin nhiên liệu, nhờ q trình điện hóa để tạo điện Do dựa chế q trình điện hóa tạo điện khơng phải q trình đốt động đốt trong, pin nhiên liệu đạt hiệu suất sử dụng cao nhiều so với động đốt trong, mà tiết kiệm lượng Với ưu vượt trội đó, pin nhiên liệu ngày quan tâm dự đoán nguồn lượng đầy triển vọng, giữ vai trò chủ đạo kinh tế khơng phát thải khí nhà kính tương lai H2 sản xuất, lưu trữ, vận chuyển hạ tầng vận chuyển khí thiên nhiên (LNG), sử dụng dạng chuyển đổi thành điện khí đốt CH cho nhu cầu sinh hoạt, công nghiệp, chăn nuôi hay làm nhiên liệu cho phương tiện giao thông Về vấn đề an toàn, với tỷ trọng thấp khả khuếch tán nhanh cho phép H bay gần hồn tồn vào khí quyển, đồng thời không gây hại tới môi trường Xe hydro: a.Giới thiệu: Xe hydro xe sử dụng nhiên liệu hydro cho động xe Xe hydro bao gồm tên lửa không gian chạy nhiên liệu hydro, ô tô phương tiện vận chuyển khác Các nhà máy điện phương tiện chuyển đổi lượng hóa học hydro thành lượng học cách đốt cháy hydro động đốt trong, hoặc, thông thường hơn, cách phản ứng hydro với oxy pin nhiên liệu để chạy động điện b.Cấu tạo pin nhiên liệu hydro: Pin nhiên liệu có lõi làm màng nhựa dẫn proton (PEM = Proton Exchange Membrane = màng trao đổi proton) Trên hai mặt tráng chất xúc tác bạch kim điện cực giấy than chì (tấm lưỡng cực) Cấu tạo pin nhiều liệu hydro Việc tạo lượng điện thực pin nhiên liệu nhờ khí hydro Năng lượng điện lưu trữ ắc quy cung cấp cho động điện Các kênh dẫn khí nhỏ phay lưỡng cực, thông qua kênh khí hydro đưa vào mặt mặt cịn lại khơng khí oxy c.Ngun lý hoạt động: Về phương diện hóa học pin nhiên liệu phản ứng ngược lại điện phân Trong trình điện phân, nước bị tách thành khí hydro oxy nhờ vào lượng điện Pin nhiên liệu lấy hai chất biến đổi chúng thành nước tạo dịng điện mạch ngồi Nhiên liệu (khí H2) dẫn liên tục vào điện cực anode; cịn chất oxy hóa, thơng thường oxy, đưa vào cathode H2 qua màng xúc tác tác dụng áp suất Khi phân tử H2 đến tiếp xúc Pt, bị phân tách thành 2H+ 2ePhản ứng anode: H2 → 2H+ +2eCác proton H+ di chuyển chất điện giải xuyên qua màng đến cathode Các điện tử giải phóng từ anode qua mạch bên cathode kết hợp với khí oxy ion H+ sinh nước đồng thời tạo dịng điện mạch ngồi Phản ứng cathode: O2 + 2e+ + 2H+ → H2O Phản ứng tổng quát pin nhiên liệu: H2 + O2 → H2 O Nguyên lý hoạt động pin nhiên liệu Hydrogen 40.000 cổng sạc bãi đỗ xe, trung tâm thương mại, công sở, chung cư… Đây hạ tầng cốt yếu để xe điện hoạt động Đồng thời Việt Nam có chiến lược phát triển sở hạ tầng khí Hydro sau: - Đẩy mạnh phát triển lượng tái tạo, xanh sạch, bảo vệ môi trường: Theo Quy hoạch điện VIII, lĩnh vực điện tái tạo cung cấp tổng công suất điện khoảng 30 GW Theo đó, Việt Nam cần trọng đến việc phát triển cánh đồng điện gió ngồi khơi lượng mặt trời phù hợp với ưu điều kiện địa lý Mạng lưới điện quốc gia cần nhanh chóng tối ưu hóa cách kịp thời - Hợp tác quốc tế sâu rộng: Tăng cường phát triển giáo dục, nghiên cứu khoa học, hỗ trợ hoạt động đổi sáng tạo thông qua hợp tác quốc tế sâu rộng với nước công nghiệp tiên tiến hàng đầu yếu tố quan trọng cần thiết lập Các hợp tác có tính chất phủ, nhà nước vùng miền cần đẩy mạnh Đặc biệt, diễn đàn hợp tác doanh nghiệp nước cần thiết lập - Đạt trình độ khoa học kỹ thuật khu vực giới mục tiêu tiên quyết: Việt Nam cần nhanh chóng khởi động, hịa nhập đuổi kịp trình độ cơng nghệ khí Hydro khu vực toàn giới Đặc biệt, trọng đến phát triển khoa học công nghệ, hỗ trợ đổi sáng tạo lĩnh vực Toàn hệ thống sản xuất, cung cấp phân phát lượng cần đánh giá đẩy mạnh với hỗ trợ doanh nghiệp, trường đại học viện nghiên cứu - Ứng dụng thương mại: Kỹ thuật khí Hydro cần nhanh chóng đẩy mạnh ứng dụng lĩnh vực công nghiệp, giao thông nông nghiệp Các ứng dụng làm nhiên liệu thay lĩnh vực giao thông vận tải, làm chất khử, chất hóa học cơng nghiệp cần lên kế hoạch cụ thể Những thành công hoạt động ứng dụng tạo thêm động lực tổng hợp tạo điều kiện tốt cho việc kết nối lĩnh vực nhóm nghành cơng nghiêp, kinh tế, giao thông, lượng tạo nên hệ sinh thái kinh tế, cơng nghiệp khí Hydro Việt Nam - Khung sách thuận lợi hợp lý: Định hướng chiến lược phát triển cơng nghệ khí Hydro cần hỗ trợ Chính phủ Việt Nam Các thủ tục rườm rà, gây khó khăn, làm chậm tiến trình hợp tác phát triển cần dần gỡ bỏ Các khung sách hỗ trợ ưu đãi đầu tư cần thiết lập Các công ty công nghệ 19 quốc tế cần hỗ trợ để dễ dàng tiến cận thị trường Việt Nam, qua tạo điều kiện hợp tác sâu rộng doanh nghiệp Việt Nam quốc tế lĩnh vực công nghiệp, công nghệ Qua đó, có hội phát triển công nghệ pin nhiên liệu hydrogen trở nên khả thi hơn, vừa phát triển ngành công nghiệp ô tô điện vừa phát triển ngành công nghiệp khác liên quan đến khí hydro Giai đoạn IV (từ 2050 – 2060): Cơ sở hạ tầng kinh tế hyđrơ lượng điện khác hồn chỉnh, sẵn sàng phục vụ cho thị trường phát triển mở rộng vùng lãnh thổ, phương tiện giao thông vận tải pin nhiên liệu hyđrô trạm phát điện pin nhiên liệu hyđrô thay hồn tồn nhiên liệu hóa thạch, vào thời điểm theo dự báo, nhiên liệu hóa thạch qua giai đoạn đỉnh điểm, cạn kiệt, giá xăng dầu tăng cao, vượt sức chịu đựng kinh tế buộc phải chuyển hẳn sang kinh tế hyđrô lượng điện khác Sự xuất kinh tế hyđrô lượng điện đời sống lồi người buộc phải có thay đổi tận gốc hạ tầng sở kinh tế hóa thạch hoạt động người Phương thức sản xuất nguồn lượng khơng cịn tìm kiếm, thăm dị, khai thác tài ngun hóa thạch đâu có nước ánh nắng mặt trời, sản xuất hyđrơ để tạo nguồn lượng cho nhu cầu Phương thức tồn chứa, vận chuyển, cung ứng hyđrô cho nhu cầu tiêu thụ, nghĩa hạ tầng sở tồn hàng kỷ kinh tế hố thạch khơng cịn thích hợp, buộc phải cấu trúc xây dựng mới, phá bỏ hạ tầng sở cũ Các phương tiện giao thông, vận tải phải thay động chế tạo theo nguyên lý phù hợp nguồn lượng hyđrô, tất nhiên khác hẳn động xăng, dầu Các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy định an toàn, luật lệ pháp lý sử dụng nguồn lượng phải xây dựng lại; việc giáo dục, đào tạo, nghiên cứu khoa học phục vụ cho kinh tế hyđrô hồn thiện phát triển phải có nội dung mới, sở vật chất mới, hoàn toàn khác so với kinh tế hóa thạch V Tính thực tế lộ trình: 20 Chuỗi giá trị Hydro Thuận lợi: Tăng trưởng công nghệ Nhu cầu tơ điện ngày tăng khuyến khích nhà sản xuất ô tô ngày sản xuất chúng tốt Điều khuyến khích đổi tăng trưởng kinh tế kỹ sư ô tô lượng thúc đẩy để tiến với công nghệ ô tô điện thực tạo tác động mà họ hứa Những thách thức câu hỏi mới, chẳng hạn phải làm với pin tơ điện cũ, tiếp thêm sức mạnh cho việc khám phá học hỏi có nhiều giải pháp Pin, thành phần tơ điện, mối quan tâm hàng đầu nhà phê bình chúng có tuổi thọ hạn chế Chúng độc hại xử lý khơng cách Bởi tơ điện khơng tạo để tiết kiệm mà sinh thái, nhà khoa học kỹ sư khuyến khích tìm giải pháp cho vấn đề pin Cho dù giải pháp tái chế hiệu quả, tạo loại pin hay thứ mới, tồn ô tô điện thúc đẩy tiến cải thiện xã hội 21 Tạo tăng trưởng kinh tế Cải tiến công nghệ ô tô điện giúp phát triển kinh tế Điện tạo để cung cấp nhiên liệu cho ô tô điện nhà cửa phải đến từ nơi Thơng thường, đến từ dầu mỏ than đá tạo từ nguồn lượng mặt trời, gió, thủy điện, hạt nhân nhiên liệu sinh học Nhu cầu ngày tăng nguồn lượng ổn định đáng tin cậy cho ô tô điện cho phép tăng trưởng nguồn lượng tái tạo, lượng mặt trời gió Trong giá dầu biến động lớn, giá lượng mặt trời nguồn lượng tái tạo khác khơng đổi Ngồi ra, khơng xảy tình trạng thiếu lượng mặt trời, khơng giống tình trạng thiếu dầu hồnh hành tồn giới Điều có nghĩa trạm sạc xe điện có nhiều khả mua điện từ nguồn lượng tái tạo quán đáng tin cậy Điều với nhiều mạng sạc EV, chẳng hạn Tesla Supercharger Network Việc giảm phát thải nhiên liệu hóa thạch thơng qua việc sử dụng xe điện giúp ngăn ngừa thiệt hại kinh tế biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu gây nhiều thiệt hại cho kinh tế toàn cầu Ví dụ, nhiệt độ tăng gây nhiều thiên tai hạn hán bão, gây thiệt hại lớn Ơ tơ điện khơng thúc đẩy tăng trưởng kinh tế mà cịn làm giảm tác hại khí hậu khắc nghiệt kinh tế Quy mô sản xuất Nguồn Hydro sản xuất từ trình tổng hợp cơng nghiệp, Hydro cịn tìm thấy tự nhiên (dưới lòng đất) số nơi giới vấn đề tìm kiếm, thăm dị, khai thác Hydro tự nhiên thu hút nhiều quan tâm nhà khoa học doanh nghiệp thời gian gần Ở Việt Nam, có nhiều khu vực xuất Hydro tự nhiên khu vực có nhiều hoạt động núi lửa, bể trầm tích liên quan đến thành tạo than, thành tạo móng granite Bất lợi: Mức thu nhập trung bình thấp GDP bình quân đầu người Việt Nam năm 2020 ước khoảng 2.750 USD, thấp để người tiêu dùng sở hữu phương tiện cá nhân bốn bánh thông thường chưa nói đến việc sở hữu xe điện giá bán xe điện cao so với 22 xe tương tự sử dụng động đốt Do đó, việc tiêu thụ rộng rãi xe điện Việt Nam thời gian tới chưa khả thi Chính sách ưu đãi tơ điện Hiện sách khuyến khích phát triển xe điện Việt Nam chưa có Xe điện đến nhận ưu đãi thuế suất thuế tiêu thụ đặc biệt, thấp so với xe chạy xăng/dầu thông thường (theo quy định Luật số 106/2016/QH13 ngày 06 tháng năm 2016 Quốc hội sửa đổi, bổ sung số điều Luật thuế giá trị gia tăng, Luật thuế tiêu thụ đặc biệt Luật quản lý thuế) Cơ cấu nguồn điện – tác động mơi trường từ q trình sử dụng xe điện Đối với việc sử dụng, thực tế phần lớn điện lưới điện quốc gia sản xuất nguồn chưa thân thiện với môi trường Với nước phát triển, thủy điện nhiệt điện chiếm tỷ trọng lớn hạ tầng sản xuất điện Tuy nhiên, lại hai loại hình Trong bối cảnh đó, giới chun mơn cho bước phải làm triển khai sản xuất lượng chuẩn bị hạ tầng cần thiết xem xét việc triển khai xe điện quy mơ lớn Xe điện có tác động tới môi trường từ việc sản xuất chúng Do pin nặng, nhà sản xuất phải làm nhẹ phần lại xe dẫn tới việc linh kiện xe điện thường sử dụng nhiều vật liệu nhẹ, đòi hỏi nhiều lượng để sản xuất xử lý, chẳng hạn nhôm pô-ly-me gia cố sợi carbon Ngoài ra, vật liệu sử dụng pin có hại cho mơi trường việc tái chế pin lithium-ion thực kể nước phát triển Kết luận: Với lộ trình kỹ thuật thiết lập với tính thực tế, cơng nghệ pin nhiên liệu hydrogen đóng vai trị quan trọng tương lai lượng sạch, an toàn giá phải Hydro giúp giải thách thức lượng quan trọng khác nhau, cung cấp cách để thử cacbon loạt lĩnh vực – bao gồm hóa chất, sắt thép đặc biệt với ngành công nghệ kỹ thuật ô tô thị trường Việt Nam Sự đa dạng hydro cho phép sản xuất, lưu trữ, di chuyển sử dụng lượng theo cách khác Hydro cho phép lượng tái tạo tạo mang lại đóng góp lớn 23 Có thể cịn trở ngại cần vượt qua, ngành công nghiệp xe khơng thiết phải giải chúng Ví dụ, hydrogen sử dụng làm nhiên liệu tổng hợp cho tàu hỏa, máy bay, ngành công nghiệp hóa chất sắt thép sử dụng hydrogen nhiều cơng đoạn họ Vì vậy, có động lực cho hợp tác liên ngành để thúc đẩy sáng tạo đầu tư Có thể ngành thiết lập hydrogen nguồn lượng thay “xanh”, qua cải thiện việc phát triển công nghệ pin nhiên liệu hydrogen tới mức đủ để sản xuất hàng loạt thị trường B KỸ THUẬT CẢI TIẾN KHÍ XẢ TRÊN PHƯƠNG TIỆN I Giới thiệu hệ thống khí xả: Hệ thống khí xả gì: Hệ thống khí xả hệ thống dẫn xử lý khí thải nhằm bảo vệ môi trường, giảm âm giúp động hoạt động cách hiệu 24 Hệ thống khí thải xe tơ thường có dạng ống dẫn tiết diện tròn, gồm nhiều đoạn, kết nối với đặt gầm xe kéo dài từ động đến xe, tạo đường dẫn cho khí thải động thoát theo hướng định kiểm sốt áp suất thải động Có thể dạng đơn ống hay nhiều ống dẫn, tùy thuộc vào thiết kế xe Cấu tạo hệ thống khí xả: Hệ thống khí xả Trong kỳ xả xilanh , khí xả đẩy ngồi cửa xả gom lại gom khí xả , sau qua xử lý khí xả để làm giảm lượng khí độc, cuối qua giảm âm nhằm giảm tiếng ồn Ngồi cịn có cảm biến nhằm tính tốn lưu lượng thành phần khí xả , từ đưa thơng tin ECU để điều chỉnh lượng khí nạp góc đánh lửa sớm cho động sản sinh lượng công suất vừa đủ cho nhu cầu hoạt động xe Cổ góp: Đây phận dẫn, gom khí thải (nếu động nhiều xi lanh), nhằm đưa tồn khí thải đường ống Bộ phận bao gồm ống 25 dẫn riêng biệt, có ống thơng với nhằm đảm bảo áp suất đường ống khác có áp suất gần Trên xe phổ thơng, cổ góp thường gang đúc, nhơm đúc hay thép ống không gỉ Các loại thường có hình thức khơng đẹp, hiệu thải khơng cao (do bề mặt không láng mịn, dẫn đến thất động khí thải) khối lượng nặng Turborcharger (chỉ có với xe sử dụng tăng áp) Đây phận quan trọng, sử dụng động khí xả để làm quay cánh quạt, giúp tăng áp suất khí nạp vào động Bộ phận có khơng tùy theo thiết kế toàn động Sau qua phận này, động khí thải bị giảm Nhờ đó, cơng việc giảm âm nhẹ nhàng Bộ xử lý khí thải (Catalytic converter) Đây phận gần bắt buộc phải có xe đời Bộ phận chứa đựng chất xúc tác nhằm đưa thành phần độc hại khí thải (như NOX, CO, PM, HC,…) tác dụng với vật liệu bên (như vàng, bạch kim, Palladium,…) chuyển hóa chúng thành chất khác an tồn với mơi trường nước, CO2,… Bộ giảm âm Với công suất động ngày tăng, dẫn đến áp suất khí thải ln mức cao, việc buộc phải trang bị giảm âm bắt buộc tiếng ồn tạo từ khí thải lớn việc ban hành quy định tiếng ồn hầu hết quốc gia giới Kết cấu chung phận giảm âm đơn giản, theo nguyên tắc, khí thải có vận tốc thấp gây nhiều tiếng ồn Chính thể, cấu tạo phận thường ngăn zig zag nhằm buộc khí thải trải qua quãng đường dài hơn, tiêu tốn nhiều động hơn, từ khỏi hệ thống xả, khí thải gần khơng gây âm rền rĩ II Kỹ thuật cải tiến khí xả: Để đối mặt với vấn đề này, thành phố, bang nước đưa luật khí thải áp đặt với loại tô Rất nhiều văn luật giới hạn khối lượng khí thải nhiêm tơ ban hành Và để đương đầu với đạo luật đó, nhà sản xuất ô tô phải tiến hành cải tiến động xe hệ thống nhiên liệu 26 Họ phát triển thiết bị gọi là: Bộ trung hịa khí thải (catalytic convert), thiết bị xử lý lượng khí thải để loại bỏ hầu hết chất độc hại trước thải môi trường Vị trí đặt Bộ trung hịa khí thải ô tô Các chất khí thải từ xả động cơ: Các sản phẩm khí cháy động chia làm loại, loại khí gây hại cho mơi trường, cịn loại khí khơng gây hại Các loại khí khơng gây hại cho mơi trường bao gồm: Khí N2 – khơng khí Ni tơ chiếm tới 78%, phần lớn lượng khí Ni tơ thẳng động xe Khí CO2 – Đây sản phẩm tạo trình cháy Hơi nước: Cũng sản phẩm từ q trình cháy Các loại khí có hại: Khí CO (Cacbon monoxit): Loại khí độc, khơng màu, khơng mùi vị, hít thở vào nhiều gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh người Hydrocarbon hay hỗn hợp chất hữu bay (VOC, HC) Sinh chủ yếu từ nhiên liệu chưa cháy hết 27 Oxit nito (NOX): Loại chất gây sương mù mưa acid, chí cịn gây ảnh hưởng xấu tới não Cấu tạo Bộ trung hịa khí xả: Bộ trung hịa khí xả kiểu xúc tác đường bố trí nằm đường ống thải động giảm âm, gần đường ống thải để tận dụng nhiệt lượng cho phản ứng hóa học (nhiệt độ lý tưởng 200 – 300 0C), vật liệu chế tạo thép khơng gỉ, hình trụ trịn van, hai đầu có lắp mặt bích để nối với đường ống trung gian hệ thống thải Cấu tạo bên bao gồm phần lõi lớp phủ chất xúc tác Bộ phận quan trọng Bộ trung hịa khí xả tác dụng phần lõi Hiện có ba dạng lõi khác lõi dạng viên gốm, lõi gốm nguyên khối lõi kim loại - Lõi dạng viên gốm gồm lớp viên gốm hình cầu Vật liệu chế tạo làm từ gốm chịu nhiệt độ cao (cordierite 2MgO.2Al2.5SiO2), có hệ số hấp thụ nhiệt thấp nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 1.4000C) Các viên gốm có đường kính khoảng - 3mm phủ bề mặt ngồi ơxít nhơm, chúng có khả chống mịn ma sát tốt sau nhiệt luyện nhiệt độ khoảng 1.0000C gọi lớp Sau phủ bề mặt ngoài, vật liệu quý Platin (Pt), Paladi (Pd) Rođi (Rh) thấm trực tiếp bề mặt viên gốm 28 Cấu trúc tổ ong để tăng diện tích tiếp xúc khí thải - Dạng lõi gốm nguyên khối thường có cấu trúc tổ ong, gồm nhiều rãnh nhỏ li ti kích cỡ milimet xếp song song với dịng chảy khí thải Lõi gốm làm từ vật liệu chịu nhiệt cordierit, rãnh nhỏ song song có tiết diện ngang hình tam giác hình vng Các rãnh dẫn khí thải phủ lớp ơxit nhơm (Al2O3) xốp, mấp mơ dày khoảng 0,02 mm Sau lõi gốm thấm kim loại quý bạch kim - Pt (platinum), Paladi - Pd (palladium) Rodi (rhodium) 29 Dạng gốm ngun khối, tiết diện ngang hình vng - Lõi kim loại gồm thép phẳng thép dập lượn sóng có độ dày từ 0,04 - 0,05mm xếp thành lớp Sau đó, chúng cuộn trịn thành hình dạng chữ S hình trịn Phổ biến loại lõi kim loại chia thành phần riêng biệt, hai phần có khoảng trống nhỏ Cơ chế hoạt động trung hịa khí thải: Hầu hết, loại xe trang bị trung hịa khí thải gồm ba lớp Qua ba lớp giảm phần lớn loại khí độc hại kể là: CO, HC, NO X Bộ lọc sử dụng hai lớp xúc tác khác nhau, lớp làm giảm lượng khí thải lớp oxi hóa chúng Cả hai lớp chế tạo ceramic với vỏ bọc kim loại bên Người ta phải tạo bề mặt tiếp xúc lớn bề mặt lớp xúc tác với dịng khí thải, phải giảm thấp lượng chất xúc tác yêu cầu (do đắt) 30 Lớp làm giảm khí thải: Đây bước hoạt động trung hịa khí thải Sử dụng Platinum (bạch kim) rhodium (Rodi) để làm giảm lượng khí thải NO X Khi phân tử NO hay NO tiếp xúc với chất xúc tác, chất xúc tác phá hủy cấu trúc phân tử khí thành nguyên tử giữ lại đó, nguyên tử phân hủy thành N2 O2 theo phản ứng sau Lớp hóa khí thải: Đây bước thứ hai trình trung hịa khí thải Các loại khí hudrocarbon khơng cháy khí CO đốt cháy tác dụng chất xúc tác platium palladium CO hydrocarbon phản ứng với lượng khí O2 cịn thừa trong khí thải: 31 2CO + O2 → 2CO2 Lớp thứ hệ thống kiểm sốt dịng khí thải, sử dụng thơng tin nhận để điều khiển hệ thống phun nhiên liệu Đó cảm biến ôxy đặt gần động so với trung hịa khí thải Cảm biến thơng báo cho máy tính kiểm sốt động lượng ơxy khí thải Thơng qua đó, máy tính tăng giảm lượng ơxy cách thay đổi tỉ lệ ô xy nhiên liệu Điều cho phép máy tính biết động có làm việc điểm lý tưởng hay không, cho biết lượng O2 cần thiết phép chất xúc tác đốt cháy khí thải độc hại Bộ trung hịa khí thải giải pháp hiệu Tuy nhiên, cần phải hoàn thiện thêm Một thiếu sót lớn hệ thống hoạt động nhiệt độ cao Khi bạn khởi động xe, hệ thống khơng hoạt động để làm khí thải Một giải pháp giải thiếu sót di chuyển trung hịa khí thải đến gần động Điều khiến nhận lượng khí thải nóng làm nóng nhanh Ngồi người ta cịn gắn thêm cảm biến ơ-xy để kiểm sốt lượng khí xả dễ dàng Cảm biến ô-xy không thực đo nồng độ ô-xy nhiều người lầm tưởng, mà đo khác biệt lượng ơ-xy khí thải lượng ơ-xy khơng khí (để kiểm sốt hệ số dư lượng khơng khí) Cảm biến ơ-xy chia làm hai phần chính, phần tiếp xúc với ơ-xy khơng khí phần tiếp xúc với ơ-xy khí thải Sự chênh lệch hàm lượng ơ-xy khơng khí khí thải tín hiệu điện áp để ECM động phân tích tính tốn hàm lượng ơ-xy khí thải 32 Khi hỗn hợp nghèo ô-xy, cảm biến ô-xy cho tín hiệu điện áp khoảng 0,5÷0,8V Ngược lại, hỗn hợp giàu ơ-xy tín hiệu điện áp đầu tín hiệu điện áp thấp khoảng 0,2÷0,5V Hiện có nhiều loại cảm biến ô-xy (lambda) khác nhau, phổ biến hai loại chính: cảm biến ơ-xy với thành phần ZrO2 (Zirconium dioxide) cảm biến ô-xy với thành phần TiO2 (Titanium dioxide) Hạn chế trung hịa khí xả: Nếu động bị lửa nổ đường thải làm cho nhiệt độ thời khí thải tăng lên vượt 1.400 độ C Khi đó, phần lõi lớp dẫn bị nóng chảy làm phá huỷ hồn tồn lớp chất hoạt tính đường dẫn khí thải Bộ trung hịa khí xả bị tác dụng bay vật liêu Trong trình hoạt động sử dụng nhiên liệu không tiêu chuẩn, chất phụ gia tạp chất nhiên liệu (phụ gia chống kích nổ, lưu huỳnh, chì, ), bám bề mặt lớp hoạt tính ngăn chặn tiếp xúc khí thải với bề mặt Sau thời gian làm hư hỏng bề mặt hoạt tính dẫn đến tác dụng xử lý khí xả Việc sử dụng trung hịa khí xả làm tăng trở lực đường thải, tăng tổn hao công suất giảm khả thải tự nhiên sản phẩm cháy giai đoạn mở sớm xu-páp xả thải cưỡng kỳ xả động 33 ... chạy điện, xe ô tô sử dụng pin nhiên liệu, xe ô tô hybrid , Chi? ?nh phủ đã bổ sung các loại xe vào đối tượng áp dụng chương trình ưu đãi thuế theo nghị định số 57/2020/NĐ-CP Công nghê... động ba pha đồng kích hoạt vĩnh cửu đảo điện Bộ đảo điện: chuyển đổi điện áp chi? ??u tạo pin nhiên liệu thành điện áp xoay chi? ??u cần thiết cho động truyền động Đồng thời ắc quy điện áp cao cung cấp... trước Theo thống kê hãng nghiên cứu thị trường Canalys, số lượng ô tô điện bán đạt mốc 3.2 triệu chi? ??c, chi? ??m 5% tổng số xe ô tô bán năm Trong bối cảnh doanh số ô tô du lịch toàn cầu suy giảm 14%