II. MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Cao Văn Tài1, Lê Anh Tuấn2, Nguyễn Văn Nhận
Ngày nhận bài: 14/02/2012; Ngày phản b iện thơng qua: 29/8/2012; Ngày duyệt đăng: 12/9/2012
TĨM TẮT
Bài bá o trình bày kết quả nghiên cứ u thiế t kế và chế tạ o thiế t bị sản xuất hỗ n hợ p khí Hydro và Oxy (gọ i tắ t là HHO) từ nướ c bằ ng phương phá p điệ n phân nhằ m cung cấ p và o đườ ng nạ p củ a độ ng cơ xe má y. Hệ thố ng thiế t bị điệ n phân nướ c đượ c chế tạ o sử dụng 3 bình điện phân cĩ tổ ng dung tí ch là 1 lí t và điệ n á p lầ n lượ t là 8,6V, 9,8V và 17V. Kế t quả sả n xuấ t khí HHO cho thấ y, khi tăng khố i lượ ng chấ t điệ n phân NaOH từ 4 gam đế n 12 gam thì thờ i gian sả n xuấ t khí sẽ đượ c rú t ngắ n từ 3 giờ 20 phú t xuống cịn 2 giờ 40 phú t. Kết quả thử đố t chá y khí HHO cho nhiệt độ ngọn lửa khi cháy là 10500C. Ngồ i ra, thử nghiệ m bổ sung khí HHO vào đườ ng nạ p động cơ xe máy dung tích 97cm3 vớ i á p suấ t 0,3kG/cm2 tại phịng thí nghiệm Động cơ đốt trong, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cho thấy kế t quả tại vị trí mở bướm ga 30%, cơng suất động cơ tăng 3,68%; suất tiêu hao nhiên liệu giảm 7,14%. Phát thải CO và HC giảm 13,21% và 11,68%; trong khi phát thải NOx và CO2 tăng 40,60% và 6,53%.
Từ khĩa: Khí HHO, sản xuất khí HHO, Hydro, xe má y
ABSTRACT
This article presents results of a research on design and manufacture a system to producuce hydrogen and oxygen mixture (called HHO) from water by electrolyse method. The HHO gas is then supplied to the intake manifold of a motorcycle gasoline engine Honda 97cc. The HHO gas production system uses 3 electrolyse tanks with total capacity of 1 liter and the voltage for each tank are in turn of 8,9V, 9,8V and 17 V. Results of HHO production clarify that the time needed for HHO production were reduced from 3 hours 20 minutes to 2 hours 40 minutes with the increasing of NaOH as electrolyse substance from 4 to 12 grams. Experiments of burning HHO gas give the fl ame temperature of 1050 0C. In addition, The tests of supplying HHO gas to the intake manifold of a motorcycle engine with the displacement of 97 cm3
were conducted at the Internal Combustion Engines Laboratory, Hanoi University of Science and Technology. The results show that, at the position of 30% of the wide-opened throttle , the engine power increased 3.68%, the specifi c fuel consumption decreased 7.14%. CO and HC emissions declined 13.21% and 11.68%, respectively; whereas NOx and CO2 emissions raised in turn of 40.60% and 6.53% as the HHO gas was added with the pressure of 0.3 kG/cm2.
Keywords: HHO Gas, HHO gas production, Hydro, motorcycle
1 Cao Văn Tài: Trường Cao đẳng Nghề - Nha Trang
2 PGS.TS. Lê Anh Tuấn: Đại học Bách khoa Hà Nội
3 PGS.TS. Nguyễn Văn Nhận: Khoa Cơ khí - Trường Đại học Nha Trang
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, với sự phát triển như vũ bão của cơng nghiệp và số lượng phương tiện giao thơng vận tải (GTVT), đã kéo theo nhu cầu sử dụng nhiên liệu dầu mỏ tăng lên. Ngày nay, nhiên liệu hố thạch cung cấp tới 80% nhu cầu năng
lượng của tồn thế giới, trong đĩ 58% là dành cho GTVT [1]. Vì vậy hai vấn đề chính đối với nhiên liệu cĩ nguồn gốc hĩa thạch hiện nay là nguồn nguyên liệu đang dần cạn kiệt và khí thải trong quá trình đốt nhiên liệu để phục vụ nhu cầu sinh hoạt cũng như sản xuất gây hiệu ứng nhà kính và gây ơ nhiễ m mơi
trườ ng [7]. Nhu cầu năng lượng tăng cũng sẽ dẫn đến sự tăng giá xăng dầu, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động kinh tế tồn cầu [2]. Sự suy giảm của trữ lượng nhiên liệu hĩa thạch cùng với nhu cầu năng lượng và phát thải khí nhà kính tăng cao đã bắ t buộ c lồ i ngườ i phả i tì m kiế m cá c nguồn năng lượng thay thế bền vững hơn, hiệu quả hơn và khí thải sạch hơn [3]
Khí HHO được Yull Brown nghiên cứu sử dụng từ tháng 3 năm 1978 [5]. Khí HHO là hỗn hợp của Hydro và Oxy với tỉ lệ là 2:1 là sản phẩm của quá trình điện phân nước. Khí HHO được xem là nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp như hàn xì và đốt sinh nhiệt. Bên cạnh đĩ khí HHO cịn làm nhiên liệu bổ sung cho động cơ [6]. [8].
Hiện nay, ở Việt Nam chưa cĩ nghiên cứu nào về khí HHO. Vì vậy, bước đầu chúng tơi chế tạ o thiế t bị sản xuất khí HHO từ nướ c bằ ng phương phá p điệ n phân.
Khí HHO là một nguồn nhiên liệu đầy tiềm năng với nhiều ưu điểm thuận lợi về mơi trường. Khí HHO là nguồn năng lượng sạch, gần như khơng phát thải khí ơ nhiễm mà chỉ sinh ra hơi nước. Vì vậy, khí
HHO là nguồn năng lượng gần như vơ tận hay cĩ thể tái sinh được.