sau khi chạy ổn định100 h
Tốc độ
(km/h) Ne (kW) ge (g/kWh) CO(ppm) CO2(ppm) HC(ppm) NOx(ppm)
30 1.61 465.22 52,424 85,966 3,570 1,607 40 2.26 416.81 65,525 73,370 3,607 1,389 50 2.95 416.95 71,292 78,123 3,125 1,213 60 3.51 427.92 64,184 84,625 3,018 1,265 70 4.14 479.47 61,364 84,872 3,468 1,373 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 Ne (kW) ge (g/kWh) % Series1 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 CO (ppm) CO2 (ppm) HC (ppm) NOx (ppm) % Series1
50
Ngồi ra, để đánh giá mài mịn của các chi tiết chính của động cơ như piston, xilanh với việc sử dụng nhiên liệu E10 khơng phụ gia và có phụ gia, động cơ được tháo ra và đo kiểm chi tiết trước khi chạy bền và sau khi chạy bền để so sánh, kết quả thể hiện ở bảng 3.2.
Bảng 3.8. Kích thước các chi tiết trước và sau khi chạy bền
Chi tiết Vị trí đo Trƣớc khi chạy bền
Sau khi chạy bền
Không phụ gia VPI-G Keropur
Xilanh ĐCT 52,39 52,40 52,39 52,40 Giữa 52,40 52,41 52,40 52,40 ĐCD 52,41 52,42 52,41 52,41 Piston Đỉnh 51,97 51,95 51,96 51,96 Dưới xecmăng 52,28 52,26 52,27 52,26 Giữa (xương) 52,33 52,33 52,33 52,33 Chân 52,35 52,34 52,35 52,35
Kết quả đo đạc và so sánh kích thước các chi tiết chính (piston, xilanh) tại các vị trí làm việc chủ yếu cũng cho thấy độ mịn rất ít (0,01-0,02 mm). Như vậy, có thể kết luận phụ gia VPI-G không hề làm ảnh hưởng đến sự mài mòn các chi tiết trong động cơ.
Sau 100 giờ chạy ổn định với ba mẫu nhiên liệu, về mòn chi tiết chính của động cơ như piston, xilanh, xu páp, xéc măng đều khơng có thay đổi đáng kể, động cơ vẫn làm việc ổn định. Tuy nhiên dựa vào thông số ở bảng 4.10 ta thấy lượng mịn ít nhất là nhiên liệu E10 với phụ gia VPI-G. Ngoài ra, bugi và nắp xilanh sau khi chạy bền 100 giờ với phụ gia VPI-G khô và sạch hơn. Điều này là do tác dụng của phụ gia, đặc biệt là thành phần amin photphat trong VPI-G, có tác dụng tẩy rửa và phân tán các cặn, muội bám vào bugi cũng như piston, xupap và buồng đốt của động cơ.
51
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN CHUNG
Đề tài đã nghiên cứu phụ gia nhiên liệu xăng pha cồn nhằm cải thiện mức độ phát thải của xe máy.
Kết quả nghiên cứu cũng khẳng định một giải pháp cho một vấn đề cấp bách hiện nay và hoàn toàn khả thi trong việc đưa nhiên liệu E10 vào sử dụng nhằm cắt giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu khoáng và giảm phát thải độc hại cho môi trường do động cơ đốt trong. Giải pháp này bao gồm:
- Nghiên cứu phát triển phụ gia cho nhiên liệu sinh học E10
Đề tài đã ứng dụng quy hoạch thực nghiệm để tìm ra thành phần và tỷ lệ pha tối ưu từ các phụ gia tính năng đơn lẻ để tạo ra một phụ gia mới cho hỗn hợp nhiên liệu sinh học và nhiên liệu hóa thạch đảm bảo chất lượng, hiệu quả đặc biệt là phù hợp với nguồn nhiên liệu sinh học, khí hậu của Việt Nam. Các phụ gia cho nhiên liệu E10 được đặt tên là VPI-G.
Phụ gia này được đánh giá tính chất và chất lượng khi pha vào nhiên liệu so với phụ gia của nước ngồi cho thấy có sự tương đồng cao về khả năng chống tách pha, độ ổn định oxy hóa và khả năng bảo vệ chống ăn mòn kim loại của nhiên liệu sinh học E10. Ngồi ra phụ gia này cịn có một số ưu điểm hơn về các chỉ tiêu kỹ thuật và tính kinh tế.
Phụ gia VPI-G được pha vào nhiên liệu E10 với tỷ lệ 0,1%, sau đó bằng thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng đến tính năng làm việc, tiêu hao nhiên liệu, phát thải và sự mài mòn các chi tiết trên động cơ và phương tiện giao thơng vận tải điển hình ở Việt Nam là xe máy.
Với nhiên liệu E10 pha phụ gia, thử nghiệm trên các động cơ cho thấy Ne tăng từ
2 đến 8%, ge giảm từ 3,5 đến 8,3% so với không phụ gia và cải thiện hơn phụ gia
Keropur của nước ngoài. Thành phần khí thải giảm: CO từ 9,4 đến 16%; HC từ
11,7% đến 13,8% và NOx từ 14,5 đến 28%. Riêng CO2 cải thiện ít hoặc tăng chút ít
do CO và HC cháy kiệt.
Như vậy, sau khi thử nghiệm phụ gia VPI-G với nhiên liệu E10 trên phương tiện xe máy, kết quả phân tích về các thơng số tính năng và phát thải cho thấy phụ gia
52
trên đáp ứng tốt yêu cầu của phụ gia cho nhiên liệu sinh học E10, có thể triển khai ứng dụng vào thực tiễn.
Hƣớng nghiên cứu tiếp theo
Do điều kiện về thời gian và kinh tế nên trong luận án của tác giả mới chỉ đánh giá hiệu quả của phụ gia VPI-G trên xe máy Honda Wave 110 trong phịng thí nghiệm mà chưa đánh giá hết được với các động cơ, phương tiện, thiết bị khác như ôtô, tàu hoả, tàu thuỷ, máy phát điện... ở các chế độ tải trọng, tốc độ, cung đường... khác nhau với thời gian khác nhau. Đây là những hướng nghiên cứu mới tiếp theo để với những kết luận theo hướng nghiên cứu mới này sẽ là cơ sở cho việc sử dụng rộng rãi phụ gia cho nhiên liệu VPI-G tại Việt Nam. Tác giả cũng hy vọng rằng sẽ vinh dự được thực hiện ở các đề tài khác trên các phương tiện, thiết bị này.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã đạt được, căn cứ vào tình hình sản xuất, sử dụng và kinh doanh nhiên liệu sinh học ở trong nước, tác giả đề nghị: tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện các tổ hợp phụ gia phù hợp với nhiên liệu khoáng – sinh học Việt Nam, để tiến đến tự sản xuất các phụ gia từ các nguồn nguyên liệu, hóa chất dễ kiếm, sẵn có và thân thiện môi trường đáp ứng nhu cầu sản xuất và kinh doanh nhiên liệu sinh học ở nước ta.
53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bùi Văn Ga, Ơtơ và ô nhiễm môi trường, Nhà xuất bản Giáo dục, 1999.
[2] Dương Việt Dũng, Thí nghiệm động cơ, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật,
2007
[3] Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Nhiên liệu sạch và các q trình xử
lý trong hố dầu, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2008.
[4].http://www.congthuong.hochiminhcity.gov.vn: Nhiên liệu sinh học ngành công
nghệ tương lai, Ngọc Duy, 27/5/2009.
[5] http://www.tnmtthainguyen.gov.vn: Chiến lược nhiên liệu sạch cho Việt Nam.
21/11/07
[6] http://daukhivietnam.net: Phụ gia tiết kiệm xăng dầu [7] http://icelab.hut.edu.vn/
[8] Nguyễn Đức Khánh, Nguyễn Thế Lương, Vũ Khắc Thiện, Nguyễn Duy Tiến,
Nguyễn Thế Trực, Nguyễn Duy Vinh, (2008), Thử nghiệm đối chứng phụ gia tiết
kiệm nhiên liệu eefuel, Hà Nội
[9] “Nghiên cứu lựa chọn các chất phụ gia pha trộn nhiên liệu sinh học với nhiên
liệu gốc khoáng nhằm đảm bảo yêu cầu về chất lượng nhiên liệu trong quá trình bảo quản và sử dụng, đồng thời đảm bảo tính an tồn mơi trường của nhiên liệu”
Đề tài hợp tác giữa Trung tâm Ứng dụng chuyển giao công nghệ, Viện dầu khí Việt Nam và Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, mã số 01(CTAT)NCCB/2009/HĐ-NCKH
[10] Phạm Minh Tuấn, Khí thải động cơ và ơ nhiễm mơi trường, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2013
[11] Sử dụng các loại cây nông, lâm nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học,
54
[12] Quyết định 177/2007/QĐ-TTg về việc phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu
sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, 2007
[13] TCVN 6438:2001 : Phương tiện giao thông đường bộ - Giới hạn lớn nhất cho
phép của khí thải
[14] TCVN 7716:2009 (ASTM D 4806): Etanol nhiên liệu biến tính dùng để trộn
với xăng sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đánh lửa – Yêu cầu kỹ thuật
[15] TCVN 8063:2009 Nhiên liệu động cơ – Xăng pha 5% etanol (E5) – Yêu cầu kỹ
thuật.
[16] Vũ An, Lê Thái Sơn, Phan Trọng Hiếu, Trần Thanh Phương, Nguyễn Thị Thu Hiền, Cao Huy Hiệp, Lương Văn Thưởng, Bùi Ngọc Dương, Nghiên cứu tổng hợp
phụ gia chống ăn mòn kim loại cho nhiên liệu sinh học pha ethanol từ nguồn dầu thực vật phi thực phẩm, Tạp chí Dầu khí số 4-2012
[17] “Tối ưu hóa tổ hợp phụ gia cho xăng pha ethanol E10, đánh giá hiệu quả kinh
tế-kỹ thuật so với tổ hợp phụ gia nhập ngoại” mã số 16/NCCB (CTAT)/2011/HĐ-
NCKH. [18].http://www.scribd.com/doc/41314497/E-Diesel-Demonstration-Test-in- Denmark-Tcm24 [19] http://www.cortecvci.com/Products/single.php?code=10318 [20]http://www.vpi.pvn.vn/upload/file/TapChiDauKhi/PTHieu%209-2013%5D- 4.pdf