Chƣơng 1 : TỔNG QUAN
2.6.3. Ảnh hưởng của vật liệu chế tạo
Điện cực và bản cực trung gian thường làm bằng thép mạ kẽm/nhôm hay thép không gỉ. Tốc độ ăn mịn của nhơm với KOH là 261,92 mpy (mile per year) đối với 1M KOH và đối với thép không gỉ là 1,882 mpy với cùng nồng độ KOH [47]. Hiệu quả điện phân có thể tăng khi bố trí bổ sung một điện cực ở giữa bình so với khi bố trí 2 điện cực ở hai đầu bình. Điện cực của bình điện phân phù hợp được làm bằng thép khơng gỉ 316-L. Điện cực âm có thể dùng thép khơng gỉ 302, 304 (điện thế tối thiểu) nhưng điện cực dương chủ yếu bằng thép không gỉ 316-L. Thông thường điện cực âm và điện cực dương làm bằng cùng vật liệu.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Nguyên Người hướng dẫn: ThS.GVC Nguyễn Lê Châu Thành Lê Văn Thuận
Trương Nguyễn Hoàng Long 38
Cường độ dòng điện là một yếu tố hoàn toàn quan trọng trong quá trình điện phân và là một trong những khó khăn nhất để kiểm sốt chính xác và kinh tế. Dòng điện càng lớn, tốc độ sản xuất khí càng lớn. Dịng điện được kiểm sốt bởi nồng độ NaOH trong chất điện phân và điện áp trên các bản cực. Điện áp trên bản cực đạt tối đa chỉ 1,24 vol. Sự gia tăng điện áp gây ra sự gia tăng tốc độ sản xuất khí khi điện áp dưới 1,24V. Một khi điện áp đạt hơn 1,24 vol, việc tăng thêm đó sẽ khơng làm tăng thêm tốc độ sản xuất khí. Nếu điện áp tăng trên 1,24 vol, điện áp phụ sẽ làm nóng chất điện phân. Giả sử rằng dòng điện qua tế bào là 10 amp. Trong trường hợp đó, cơng suất được sử dụng để sản xuất khí là 10 amps x 1,24 vol = 12,4 watt. Khi động cơ hoạt động, điện áp của ắc quy vào khoảng 13,8 vol. Điện áp vượt q khơng tham gia vào q trình sản xuất khí HHO là 12,5V. Như vậy cơng suất làm nóng chất điện phân là khoảng 12,5 vol x 10 amps = 125 watt, gấp mười lần năng lượng được sử dụng để sản xuất khí. Điều này rất, rất khơng hiệu quả. Sơ đồ hình 2.2 sau đây giải thích tình huống này:
Hình 2.2 Minh họa thành phần năng lượng sản xuất khí và làm nóng chất điện phân Do có sự sụt giảm điện áp, nên cần phải áp đặt một điện áp 1,5-2V trên các bản cực ở mỗi ngăn. Vì vậy, khi động cơ khơng hoạt động, điện áp bình điện khoảng 12V bình sinh khí với 6-7 ngăn sẽ cho hiệu suất tối đa. Khi động cơ hoạt động, điện áp cung cấp gần 14V, do đó bình sinh khí với 7-8 ngăn sẽ có hiệu suất tối đa.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Nguyên Người hướng dẫn: ThS.GVC Nguyễn Lê Châu Thành Lê Văn Thuận
Trương Nguyễn Hoàng Long 39
2.7. Những lợi thế của khí hydroxyl làm nhiên liệu cho động cơ
HHO làm tăng hiệu quả quá trình cháy. Do HHO dễ dàng cháy và cháy nhanh hơn nhiều lần so với xăng nên khi được thêm vào buồng đốt nó sẽ làm xăng cháy nhanh hơn, dễ dàng hơn và cháy hoàn toàn.
Khi hydroxyl được đốt cháy, nó cháy rất nhanh và lần lượt đốt cháy xăng từ mọi phía do đó q trình cháy hồn tồn hơn. Vì tất cả năng lượng được giải phóng khi piston ở gần đỉnh của hành trình đốt, nên năng lượng được hấp thu bởi piston và được thu giữ làm năng lượng làm việc. Ít năng lượng bị mất như nhiệt trong khí thải.
Bản chất của HHO là khí oxy và hydro nên việc đốt cháy sẽ dễ dàng và hoàn tồn nên hiệu suất của q trình cháy sẽ rất cao, ngồi ra chất thải của q trình cháy phần lớn là nước nên giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường.
2.8. Tổng kết chƣơng 2
Trên cơ sở phần nội dung đã trình bày ở trên, có thể rút ra một số kết luận tóm tắt chương 2 như sau:
1. Qua tìm hiểu các tính chất của khí hydrogen ta thấy được đây là một nguồn nhiên liệu vô tận và bền vững trong tương lai và bên cạnh đó cũng chỉ ra những khó khăn trong việc sản xuất loại khí này. Từ đó đưa ra các giải pháp thích hợp để có thể giải quyết các khó khăn nêu trên.
2. Đưa ra được các tài liệu, các cơng thức hóa học xác định ngun lý để có thể tiến hành điện phân nước tạo ra hỗn hợp khí HHO làm chất xúc tác cho động cơ. Dựa vào đó phân tích đưa ra giải pháp thiết kế, vật liệu chế tạo và các chất điện phân phù hợp nhất để lắp đặt, chế tạo bộ sinh khí. Vì việc này ảnh hưởng rất lớn đến công suất hoạt động của bộ sinh khí có đạt hiệu quả hay khơng.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Nguyên Người hướng dẫn: ThS.GVC Nguyễn Lê Châu Thành Lê Văn Thuận
Trương Nguyễn Hoàng Long 40
Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ CUNG CẤP HHO CHO XE GẮN MÁY LEAD 110CC
3.1. Nghiên cứu tổng quan
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Như đã trình bày ở mục phạm vi nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu được chọn là động cơ xe gắn máy Lead 110cc. Các thông số kỹ thuật của động cơ xe gắn máy Lead 110cc được thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của động cơ xe Lead 110cc
Loại xe Tay ga
Dung tích xylanh 110cc
Loại động cơ Xylanh đơn, 4 kỳ
Công suất cực đại 8,85 HP ở 7500 vịng/phút Mơ men xoắn cực đại 9,3 Nm ở 6250 vòng/phút
Tỷ số nén 11,0:1
DxS 50x55 mm
Hệ thống nhiên liệu Phun xăng điện tử
Hệ thống làm mát Làm mát bằng dung dịch
Hộp số Hộp số vô cấp CVT
Hệ thống treo trước/sau Phuộc ống lồng /Bộ giảm xóc đơn Bánh xe trước/sau 90/90-M12/100/90-M10
Phanh trước/sau Đĩa đơn/ Phanh trống guốc
Trọng lượng 114 kg
Kích thước tổng thể HxLxR (mm) 1125x1835x665