NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU THAY THẾ BIODIESELS B25B30

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: CÔNG NGHỆ Ô TÔ  ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU THAY THẾ BIODIESELS B25-B30 Giáo viên hướng dẫn: TS.Bùi Văn Hải Sinh viên thực hiện: Dương Trọng Nhân MSSV: 2018605110 Lớp: Ơ tơ 03 – K13 Hà Nội / /2021 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC BIỂU ĐỒ LỜI MỞ ĐẦU Chương Tổng quan hệ thống động chạy nhiên liệu Biodiesel 1.1 Tiêu chuẩn chuyên môn nhiên liệu sinh học 1.1.1 Việc sử dụng dầu diesel sinh học lò 1.1.2 Lịch sử phát triển dầu diesel sinh học dùng lò 1.2 Việc sử dụng dầu diesel sinh học động đốt 1.3 Một số cân nhắc mặt kinh tế 13 1.4 Đánh giá việc sử dụng dầu diesel sinh học 15 1.5 Tình hình nghiên cứu sản xuất ứng dụng Biodiesel Việt Nam 18 1.6 Kết luận 22 Chương Quy trình sản xuất Biodiesel trình cháy nhiên liệu Biodiesel động 23 2.1 Sản xuất nguyên liệu 23 2.2 Chế biến nguyên liệu 25 2.2.1 Nguyên liệu sẵn có 27 2.3 Quy trình sản xuất diesel sinh học 30 2.3.1 Quy trình thơng thường để sản xuất diesel sinh học 31 2.3.2 Các quy trình sản xuất diesel sinh học 34 2.3.3 Diesel sau xử lý pha trộn 44 2.4 Kết luận 46 Chương Phân tích đánh giá kết trình cháy động diesel động sử dụng nhiên liệu Biodiesel 48 3.1 Phân tích q trình cháy động sử dụng nhiên liệu Biodiesel 48 3.2 Phương pháp pha chế nhiên liệu 51 3.2.1 Cách pha trộn nhiên liệu 51 3.2.2 Ước tính tỷ lệ nhiệt giải phóng động 52 3.3 Kết trình nhiên liệu cháy 56 3.3.1 Đặc điểm cháy 56 3.3.2 Hiệu suất đặc tính khí thải 62 3.4 Kết luận 66 Chương Quy trình bảo dưỡng sửa chữa xe chạy hệ thống nhiên liệu biodiesel 68 4.1 Các hư hỏng cách khắc phục 68 4.2 Một số lưu ý tháo lắp, kiểm tra thay hệ thống nhiên liệu Biodiesel 71 4.3 Một số cách kiểm tra loại máy chuyên dụng 72 4.3.1 Sử dụng máy chẩn đoán 72 4.3.2 Kiểm tra cách dùng dụng cụ thử mạch 73 4.3.3 Kiểm tra bơm nhiên liệu 73 Kết luận 75 Tài liệu tham khảo 76 DANH MỤC BẢNG Biểu đồ 1: Mô-men xoắn cho dầu diesel hỗn hợp dầu diesel sinh học khác Biểu đồ 2: Tiêu thụ nhiên liệu cụ thể cho dầu diesel loại dầu diesel sinh học khác Biểu đồ 3: Ảnh hưởng góc phun sớm tới cơng suất 10 Biểu đồ 4: Ảnh hưởng góc phun sớm tới mô men 10 Biểu đồ 5: Ảnh hưởng góc phun sớm đến mức tiêu hao lượng 11 Biểu đồ 6: Ảnh hưởng góc phun sớm tới khí thải 11 Biểu đồ 7: Lượng khí thải CO2 16 Biểu đồ 8: Yêu cầu lượng 17 Biểu đồ 9: Biểu đồ góc quay trục khuỷu áp lực Pme=0.177Mpa 54 Biểu đồ 10: Biểu đồ góc quay trục khuỷu áp lực Pme=0.531Mpa 55 Biểu đồ 11: Giá trị áp suất tăng với Pme=0.531Mpa n=1500r/min n=1800r/min 58 Biểu đồ 12: Giá trị áp suất tăng với Pme=0.531Mpa n=1500r/min n=1800r/min 59 Biểu đồ 13: Giá trị nhiệt thoát với Pme=0.177Mpa n=1500r/min n=1800r/min 60 Biểu đồ 14: Giá trị nhiệt thoát với Pme=0.531Mpa n=1500r/min n=1800r/min 61 Biểu đồ 15: Sự so sánh cơng suất mơ men chế độ tồn tải 63 Biểu đồ 16: Sự so sánh khí xả động chế độ tồn tải 64 Biểu đồ 17: Sự so sánh khí NOx chế độ tồn tải 65 Biểu đồ 18: Sự so sánh khí CO chế độ toàn tải 65 Biểu đồ 19: Sự so sánh khí HC chế độ toàn tải 66 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: Mô-men xoắn cho dầu diesel hỗn hợp dầu diesel sinh học khác Biểu đồ 2: Tiêu thụ nhiên liệu cụ thể cho dầu diesel loại dầu diesel sinh học khác Biểu đồ 3: Ảnh hưởng góc phun sớm tới cơng suất 10 Biểu đồ 4: Ảnh hưởng góc phun sớm tới mô men 10 Biểu đồ 5: Ảnh hưởng góc phun sớm đến mức tiêu hao lượng 11 Biểu đồ 6: Ảnh hưởng góc phun sớm tới khí thải 11 Biểu đồ 7: Lượng khí thải CO2 16 Biểu đồ 8: Yêu cầu lượng 17 Biểu đồ 9: Biểu đồ góc quay trục khuỷu áp lực Pme=0.177Mpa 54 Biểu đồ 10: Biểu đồ góc quay trục khuỷu áp lực Pme=0.531Mpa 55 Biểu đồ 11: Gái trị áp suất tăng với Pme=0.531Mpa n=1500r/min n=1800r/min 58 Biểu đồ 12: Gái trị áp suất tăng với Pme=0.531Mpa n=1500r/min n=1800r/min 59 Biểu đồ 13: Gái trị nhiệt thoát với Pme=0.177Mpa n=1500r/min n=1800r/min 60 Biểu đồ 14: Gái trị nhiệt thoát với Pme=0.531Mpa n=1500r/min n=1800r/min 61 Biểu đồ 15: Sự so sánh công suất mô men chế độ toàn tải 63 Biểu đồ 16: Sự so sánh khí xả động chế độ toàn tải 64 Biểu đồ 17: Sự so sánh khí Nox chế độ tồn tải 65 Biểu đồ 18: Sự so sánh khí CO chế độ tồn tải 65 Biểu đồ 19: Sự so sánh khí HC chế độ tồn tải 66 LỜI MỞ ĐẦU Ngày ô tô sử dụng rộng rãi phương tiện lại thông dụng, trang thiết bị, phận tơ ngày hồn thiện đại đóng vai trị quan trọng việc đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người vận hành chuyển động ô tô Trong đó, nhiên liệu phần quan trọng để xe vận hành, nguồn cung nhiên liệu hóa thạch ngày thiếu hụt Nhiều loại nhiên liệu chế tạo nhằm dần có thay nhiên liệu sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch Chính em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu thay Biodiesel B25-B30” Do kiến thức nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo cịn điều kiện thời gian khơng cho phép nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót, kính mong Thầy giáo mơn bảo để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn TS.Bùi Văn Hải giúp em hoàn thành đồ án Sinh viên thực Dương Trọng Nhân Chương Tổng quan hệ thống động chạy nhiên liệu Biodiesel 1.1 Tiêu chuẩn chuyên môn nhiên liệu sinh học Cụm từ “biodiesel” thường gọi metyl este dầu thực vật Nhiên liệu lấy từ dầu thực vật (điển hình đậu tương, hạt cải dầu hướng dương) với q trình chuyển hóa este hóa làm thay đổi tính chất dầu cách đáng kể Thành phần trung bình nhiên liệu (xem Bảng 1) có lượng oxy đáng kể (11%) lượng carbon giảm (77%), hàm lượng hydro Tỷ lệ lượng khơng khí nhiên liệu có giá trị điển hình 12,5 nói chung đốt cháy cải thiện Thông thường, nhiên liệu sinh học chứa lượng nhỏ phốt lưu huỳnh, SOx khí thải khơng đáng kể nhiệt độ khí thải ống xả giảm cách đáng kể, ngưng tụ axit vấn đề quan trọng Trong nhiên liệu sinh học khơng chứa hợp chất thơm So với dầu diesel D2, dầu diesel sinh học có mật độ cao số xê-tan lớn (thường 50, chuỗi axit thẳng dài làm giảm khả bốc cháy hỗn hợp nhiên liệu khơng khí động cơ) Ngồi điểm chớp cháy hay cịn gọi điểm bốc cao (>100°C) làm giảm vấn đề liên quan đến lưu trữ vận chuyển Một số tác giả [6] dầu diesel sinh học hồn tồn trộn với dầu diesel, cho phép việc sử dụng hỗn hợp diesel diesel sinh học tỷ lệ Các tính chất diesel sinh học mức nhiệt độ thấp so với dầu diesel Lượng dư lượng cacbon từ phân hủy nhiệt độ cao hợp chất thực vật với trọng lượng phân tử cao lớn so với dầu diesel Đặc tính xem quan trọng để sử dụng hợp lý lượng dầu diesel sinh học hệ thống phun nhiên liệu tiên tiến Cùng với mối quan tâm vấn đề liên quan đến oxy hóa cần thiết diesel sinh học dầu diesel Nó bao gồm thay đổi theo thời gian tính chất thơm giảm nhiệt độ điểm chớp cháy Các sản phẩm oxy hóa có nguồn gốc từ diesel sinh học ảnh hưởng đến tuổi thọ góp phần hình thành lớp cặn bồn chứa, hệ thống nhiên liệu lọc Tuy nhiên, phân hủy sinh học cải thiện điều coi quan trọng việc nhiên liệu bị phân tán mơi trường Bảng Tính chất hóa lý dầu diesel sinh học thương mại dầu diesel Đơn vị Mẫu nhiên liệu Mẫu nhiên liệu Diesel D2 Tỷ trọng 15ºC Kg/m3 886.1 882.4 829.0 Độ nhớt 40ºC Mm2/s 4.3 4.66 2.40 Dư lượng cacbon % m/m 0.18 0.75 0.01 Dung lượng este % m/m 98.9 98.7 - Glycerol tự % m/m 0.2