5. Phương pháp nghiên cứu:
3.4.3.Đánh giá ảnh hưởng của áp suất phun nhiên liệu
Hình 3.23. Kết quả đo mô-men xoắn động cơ ở tốc độ 1400 vòng/phút
Hình 3.23 cho thấy mô-men xoắn động cơ tại tốc độ1400 vòng/phút khi thay đổi áp suất phun từ 400 đến 800bar trong điều kiện lượng nhiên liệu trên mỗi chu trìnhđược giữ ổn định. Mô-men xoắn lớn nhất có thể đạt được ở áp suất phun 600 bar cho cảba mẫu nhiên liệu và mô-men xoắn của động cơ ở mẫu nhiên liệu diesel là cao nhất, tuy nhiên, ở áp suất phun 800bar sự khác biệt về mô-men xoắn giữa mẫu nhiên liệu diesel và ED5 không đáng kể.
Hình 3.24. Kết quả đo phát thải CO ở tốc độ 1400 vòng/phút
Hình 3.25. Kết quả đo phát thải HC ở tốc độ 1400 vòng/phút
Diễn biến của CO và HC trong khí thải của 3 mẫu nhiên liệu được hiển thị trong hình 3.24 và hình 3.25. Khi áp suất phun tăng lên 600bar, CO và HC giảm rõ rệt, nhưng với áp suất phun cao hơn lượng khí thải này là gần như không đổi.
Hình 3.26. Kết quả đo phát thải NOx ở tốc độ 1400 vòng/phút
Hình 3.27. Kết quả đo tỉ lệ soot ở tốc độ 1400 vòng/phút
Như thể hiện trong hình 3.26, thành phần NOx trong khí thải tăng lên cùng với áp suất phun và trong đó mẫu nhiên liệu ED5 là cao nhất. Đó là do nhiệt độ khí cháy khi tăng áp suất phun, kết hợp với lượng oxy cao hơn khi tăng lượng ethanol trong hỗn hợp.Lý do đó cũng dẫn đến sựgiảm đáng kể độmờ khói khi tăng áp suất phun như trong hình 3.27.
KẾT LUẬNVÀ KIẾN NGHỊ - Kết luận:
Đề tài đã đánh giá được một số đặc tính kinh tế, kỹ thuật của động cơ thử nghiệm khi sửdụng nhiên liệu diesel pha cồn với tỷlệ5% và 10% cồn. Các kết quả thu được bao gồm:
- Xác định được tổng quan vềnhiên liệu diesel pha cồn.
- Xây dựng cơ sởlý thuyết về đặc tính động cơdiesel khi sửdụng nhiên liệu diesel pha cồn.
- Thử nghiệm 03 mẫu nhiên liệu: diesel, ED5 và ED10 trên băng thử động cơ 1 xylanh AVL 5402.
- Phân tích và đánh giá kết quả thử nghiệm gồm: công suất, tiêu hao nhiên liệu, các thành phần độc hại trong khí thải động cơ ở các chế độ hoạt động và áp suất phun nhiên liệu khác nhau của động cơ.
Kết quả thực nghiệm cho thấy nhiên liệu ED5 và ED10 có thể sửdụng thay thế nhiên liệu diesel trên động cơ diesel mà không cần thay đổi các thông số điều chỉnh của động cơ.
Động cơ khi sử dụng nhiên liệu ED5 và ED10 có công suất nhỏ hơn và suất tiêu hao nhiên liệu lớn hơn một chút so với khi sử dụng nhiên liệu diesel truyền thống nhưng hầu hết các thành phần khí thải đều thấp hơn nhiên liệu diesel truyền thống.
Phát thải COx: giảm đáng kểhoặc tương đương.
Phát thải NOx: tương đương hoặc tăng nhưng không quá cao so với nhiên liệu diesel truyền thống.
Phát thải muội than (soot): giảmđáng kể.
Phát thải HC: giảm hoặc tương đương.
Nhiên liệu ED mặc dù còn tồn tại một số nhược điểm vềtính chất lý hóa so với nhiên liệu dieesel truyền thống như: trị số cetane thấp, khả năng hòa tan kém (dễ bị tách pha trong hỗn hợp), độ nhớt động học nhỏ, khả năng ăn mòn kim loại lớn…tuy nhiên, để cải thiện các nhược điểm về tính chất trên của các mẫu nhiên
liệu ED thì cũng đã có nhiều đềtài nghiên cứu pha thêm chất phụgia cho nhiên liệu ED như: Puranol, O2-diesel, beraid ED...
- Kiến nghị:
Để đánh giá đầy đủ hơn nữa khả năng ứng dụng nhiên liệu diesel pha cồn sử dụng trên động cơ trong điều kiện Việt Nam, tác giả đề suất cần tiếp tục thực hiện các nghiên cứu sau:
+ Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của diesel pha cồn tới tính năng kinh tếkỹ thuật, phát thải và độ bền của một số động cơ diesel được sử dụng phổ biến hiện nay.
+ Nghiên cứu khả năng tương thích vật liệu của các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu của động cơ với nhiên liệu diesel pha cồn.
+ Nghiên cứu và hoàn thiện các tổ hợp phụgia cho nhiên liệu diesel pha cồn nhằm cải thiện tính chất của nhiên liệu trong quá trình sử dụng trên động cơ cũng như quá trình tồn chứa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Thị Thu Hương, Phạm Hữu Tuyến, Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Văn Thanh.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiên liệu pha biodiesel tới các chỉ tiêu kinh tế, kỹ
thuật của động cơ diesel. Hội nghị khoa học lần thứ 20, trường ĐH bách Khoa Hà Nội, 2006. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Nguyễn Văn Nhận. Nhiên liệu và môi chất chuyên dụng. Trường Đại học Nha
Trang, 2012.
3. Nguyễn Tất Tiến. Nguyên lýđộng cơ đốt trong. Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội,
2000.
4. Ðỗ Ngọc Toàn. Cồn sinh học, nguồn nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Khoa Máy tàu biển. Truờng ÐH Hàng Hải, Hải Phòng. Tạp chí Khoa học Công nghệ
Hàng hải. Số 14, tháng 6 năm 2008.
5. Phạm Minh Tuấn. Lý thuyết động cơ đốt trong. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội, 2008.
6. Phạm Minh Tuấn. Khí thải động cơ và ô nhiễm môi trường. Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹthuật, Hà Nội, 2008.
7. Lê Văn Trung. Thiết kế xưởng sản xuất cồn tuyệt đối bằng phương pháp hấp thụ. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đồán tốt nghiệp K48.
8. Trần Thanh Hải Tùng, Lê Anh Tuấn, Phạm Minh Tuấn. Nghiên cứu sử dụng nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel. Khoa Cơ khí giao thông, trường Ðại học Bách khoa, Ðại học Ðà Nẵng và Viện Cơ khí động lực, truờng Ðại học Bách khoa Hà Nội. Tạp chí Khoa học Công nghệHàng hải, số 21, tháng 1 năm 2000. 9. Ðỗ Ngọc Toàn. Cồn sinh học, nguồn nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Khoa
Máy tàu biển. Truờng ÐH Hàng Hải, Hải Phòng. Tạp chí Khoa học Công nghệ
Hàng hải. Số 14, tháng 6 năm2008.
10. Alan C. Hansena, Qin Zhanga, Peter W.L. Lyneb. Ethanol–diesel fuel blends-a review. aDepartment of Agricultural and Biological Engineering, University of Illinois, 1304 W. Pennsylvania Ave., Urbana, IL 61801, USA. b School of Bioresources Engineering and Environmental Hydrology, University of Natal,
Private Bag X01, Scottsville 3209, South Africa. Received 8 July 2002; received in revised form 30 March 2004; accepted 6 April 2004 Available online 15 June 2004.
11. Carmen Millán Chacartegui, Juan Emilio Gonzalez Lopez, Francisco Soriano Alfonso, Päivi Aakko, Carlo Hamelinck, Geert van der Vossen, Hans
Kattenwinkel. Blending ethanol in diesel. EC project TREN/D2/44-LOT
3/S07.54848. The European BIOScopes project is carried out by Ecofys for the European Commission’s. Directorate-General Energy and Transport, in cooperation with AGQM, EBB, NEN, University of Graz, Atrax, ITERG, Abengoa, SSOG, ASG, ADM, Ecotraffic, BAFF, LACCO, UNGDA, LBB,O2Diesel, and VTT. Publication date: May 2007.
12. Bang-Quan He, Jian-Xin Wang, Xiao-Guang Yan, Xin Tian and Hu Chen.
Study on Combustion and Emission Characteristics of Diesel Engines Using Ethanol Blended Diesel Fuels. State Key Laboratory of Automobile Safety and
Energy, Tsinghua University. 2003 SAE World Congress Detroit, Michigan March 3-6, 2003.
13. Mayur D. Bawankure, Prashant A. Potekar, Bhushan A.Nandane. Performance evaluation of compression ignition engine by diesel-ethanol methylester blend.
Department of Mechanical Engineering, Jawaharlal Darda Institute of Engineering and Technology, Yavavtmal (MS) India- 445001. International Journal of Emerging trends in Engineering and Development. Issue 2, Vol.2. March-2012.
14. De-gang Li, Huang Zhen, Lu, Xingcai, Zhang Wu-gao, Yang Jian-guang.
Physico-chemical properties of ethanol–diesel blend fuel and its effect on performance and emissions of diesel engines. School of Mechanical and Power
Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai, China. Received 8 September 2003; accepted 15 July 2004. Available online 1 October 2004
15. L. Hạiba1, Z. Eller2, E. Nagy1, J. Hanksok2. Properties of diesel-ancohol blend.
of Chemical and Process Engineering H-8200 Veszprém, Egyetem u. 10., Hunggary. 2 University of Pannonia, Department of MOL Hydrocarbon and Coal Processing. H-8200 Veszprém, Egyetem u. 10, Hunggary. Hungarian Journal of Industrial Chemistry Veszprem. Vol. 39(3) pp. 349-352 (2011). 16. Alan C. Hansen. Associate Professor. Peter W. L. Lyne Professor. Qin Zhang
Assistant Professor. Ethanol-diesel blends: a step towards a bio-based fuel for diesel engines. Department of Agricultural Engineering, University of Illinois, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Urbana, Illinois. School of Bioresources Engineering and Environmental Hydrology, University of Natal, Pietermaritzburg, South Africa. Department of Agricultural Engineering, University of Illinois, Urbana, Illinois. Written for presentation at the 2001 ASAE Annual International Meeting Sponsored by ASAE. Sacramento Convention Center Sacramento, California, USA July 30- August 1, 2001.
17. L.R. Waterland, S. Venkatesh, and S. Unnasch TIAX LLC Cupertino . Safety and Performance Assessment of Ethanol/Diesel Blends (E-Diesel). California
National Renewable Energy Laboratory Subcontractor report. September 2003. 18. Chong-Lin Songa, Ying-Chao Zhoua, Rui-Jing Huangb, Yu-Qiu Wangb, Qi-Fei
Huanga, Gang Lua, Ke-Ming Liuc. Influence of ethanol–diesel blended fuels on diesel exhaust emissions and mutagenic and genotoxic activities of particulate extracts. aState Key Laboratory of Engines, Tianjin University, Tianjin 300072, China. bCollege of Environmental Science and Engineering, Nankai University, Tianjin 300071, China. cTianjin Center for Disease Control and Prevention, Tianjin 300011, China. Received 1 December 2006; Received in revised form 27 March 2007; accepted 28 March 2007. Available online 8 April 2007.