Kết quả đo kiểm và xử lý số liệu sau khi thử nghiệm hao mòn động cơ chạy xăng pha cồn E5 và xăng thị trường M92 với chu trình 455 giờ chạy thử nghiệm cho ta rút ra một số kết luận sau:
1. Đ hao mòn đng c (Hao mòn séc-măng, xy-lanh, xu-pap, bc đ# tr!c khu$u và tr!c cam) lanh, xu-pap, bc đ# tr!c khu$u và tr!c cam)
a. Giai đoạn từ sau khi chạy rà (15 giờ) đến 100 giờ hoạt động (tương ứng lộ trình xe chạy thực tế ngoài đường sá là khoảng 8.000km, các thông số hoạt động của động cơ (công suất, áp suất nén xy- lanh) có chiều hướng gia tăng nhẹ điều này chứng tỏ 2 động cơ được chạy rà nóng đã tạo được độ kín khít tốt trong buồng cháy động cơ. Giai đoạn này, cả 2 động cơ hoạt động bình thường, chưa có dấu hiệu hao mòn xảy ra khác biệt giữa 2 động cơ.
b. Giai đoạn từ 100 - 220 giờ hoạt động (tương ứng lộ trình xe chạy thực tế ngoài đường sá từ 8.000 - 17.400 km), cả 2 động cơ xe ô tô tải hoạt động bình thường, chưa có dấu hiệu hao mòn đáng kể nào ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của động cơ. Trong giai đoạn này, cả 2 động cơ đều duy trì được công suất, tính năng làm việc của 2 loại nhiên liệu trên 2 động cơ là tương đương nhau.
c. Giai đoạn từ 220 - 370 giờ hoạt động (tương ứng lộ trình xe chạy thực tế ngoài đường sá từ 17.400 - 29.000 km), cả 2 động cơ đều có dấu hiệu hao mòn. Động cơ chạy xăng E5 có dấu hiệu bị hao mòn cụm truyền động (sec-măng, xy-lanh, xu-pap, bạc đỡ trục khuỷu và trục cam động cơ). Trong khi đó, động cơ chạy xăng thị trường M92 vẫn duy trì được chế độ hoạt động, mức độ hao mòn trên động cơ này có dấu hiệu gia tăng chậm hơn so với động cơ chạy xăng E5.
d. Giai đoạn 370 - 455 giờ hoạt động (tương ứng lộ trình xe chạy thực tế ngoài đường sá từ 29.000 - 36.000 km), cả 2 động cơ đều bị ảnh hưởng hao mòn từ cụm truyền động của động cơ. Khi xe chạy thử nghiệm đạt đến lộ trình này, động cơ bị mài mòn theo thời gian sử dụng là không tránh khỏi. Đối với động cơ chạy xăng E5, do bị ảnh hưởng của lượng cồn cháy không kịp trong buồng đốt (do ẩn nhiệt hóa hơn của cồn cao hơn xăng) làm giảm khả năng màng bôi trơn bề mặt làm việc giữa séc-măng và thành xy-lanh, dẫn tới hao mòn séc-măng. Khi có sự hao mòn, lọt khí từ buồng cháy xuống cac-ter động cơ diễn ra, kết quả làm loãng độ bôi trơn của nhớt máy và dẫn tới khả năng mài mòn cả cụm truyền động gia tăng. Đánh giá tổng thể trong giai đoạn này, cả 2 động cơ đều bị
hao mòn, động cơ chạy xăng E5 bị hao mòn gia tăng hơn động cơ chạy xăng thị trường nhưng mức độ hao mòn của 2 động cơ đều không đáng kể nằm trong giới hạn cho phép.
2. Đc tính kinh t k% thut (Công sut đng cvà tiêu hao nhiên liu) và tiêu hao nhiên liu)
a. Các hao mòn trên cụm truyền động (sec- măng, xy-lanh, xu-pap, bạc đỡ trục khuỷu và trục cam động cơ) là không đáng kể trong thời gian dài thử nghiệm 455 giờ. Mức hao mòn này ảnh hưởng không đáng kể đến công suất máy, vì hiện trạng 2 động cơ sau khi thử nghiệm vẫn còn tốt không có gì khác biệt nhiều so với lúc ban đầu. Trong trường hợp này, công suất động cơ phụ thuộc vào lượng nhiên liệu nạp vào buồng cháy đốt sinh công.
b. Sau 455 giờ chạy thử nghiệm tương đương lộ trình xe chạy thực tế ngoài đường sá là 36.000km, cả hai động cơ đều bị giảm công suất máy, tuy nhiên mức giảm công suất là không đáng kể. Đối với động cơ chạy xăng E5, công suất giảm 1,887%, mức giảm ít hơn công suất của động cơ chạy xăng thị trường M92 (giảm 2,242%).
c. Thử nghiệm mức tiêu hao nhiên liệu trong điều kiện chế độ thử nghiệm khắc nghiệt (chạy liên tục ở 95% mức tải động cơ và số vòng quay cực đại 5.500 vòng/phút) cho thấy mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ chạy xăng E5 tiêu tốn nhiều hơn 2,955% so với động cơ chạy xăng thị trường M92. Tuy nhiên, nếu tính mức tiêu hao nhiên liệu trung bình của động cơ trong cả quá trình thử nghiệm (tương đương chế độ chạy xe thực tế ngoài đường sá) thì, động cơ chạy xăng E5 tiêu tốn ít hơn 0,653% so với động cơ chạy xăng thị trường M92.
3. Khuyn cáo cho ngi s d!ng
Để duy trì điều kiện bôi trơn tốt cho cụm truyền động của động cơ nhằm giảm thiểu sự hao mòn xảy ra, điều cần thiết là phải có chu kỳ thay dầu nhớt máy của động cơ chạy xăng E5 sớm hơn so với động cơ chạy xăng thị trường. Tuy nhiên thời gian rút ngắn hơn bao nhiêu lại phụ thuộc vào điều kiện sử dụng cụ thể và phải có nghiên cứu kỹ hơn về các vấn đề thay dầu nhớt máy. Tương tự, đối với các chi tiết khác như chu kỳ thay mới sec-măng, xu-páp cũng phụ thuộc nhiều vào yếu tố sử dụng. Một số dấu hiệu cần thay mới sec-măng như khi công suất giảm yếu, có hiện tượng dầu sục lên buồng cháy, xe thải khói đen hoặc chưa có khói đen nhưng khí xả có dấu hiệu vi phạm về tiêu chuẩn ô nhiễm môi trường thì phải thay mới hoặc dừng lưu thông xe như các nước phát triển do tiêu chuẩn bảo vệ môi trường khắc khe.
4. Đánh giá tng th
a. Theo đánh giá chung, sau khi thử nghiệm hao mòn động cơ trong thời gian dài 445 giờ, phần lớn thời gian động cơ phải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt (95% mức tải động cơ, vận tốc tối đa 5.500 vòng/phút), độ bền cả 2 động cơ giảm từ 1,887% đến 2,242%.
b. Về mặt kỹ thuật, nếu có biện pháp can thiệp trên đường nạp nhiên liệu xăng pha cồn tốt hơn (bảo đảm rằng 100% lượng cồn đều đã hóa hơi trước khi vào trong xy-lanh động cơ) thì không có hiện tượng làm loãng nhớt máy, làm giảm khả năng màng bôi trơn giữa thành xy-lanh và sec-măng, khi đó vấn đề hao mòn trên động cơ sử dụng nhiên liệu sinh học có thể diễn ra tương đương, không có sự khác biệt nào so với xăng thị trường.
IV. Kết luận
Sau 3 giai đoạn thử nghiệm xăng pha cồn, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chế biến Dầu khí thuộc Viện Dầu khí Việt Nam đã hoàn thiện đầy đủ các luận chứng nghiên cứu khoa học quan trọng về tác động của xăng pha cồn đến hoạt động của động cơ so với xăng thị trường đã triển khai thực tế ứng dụng xăng pha cồn trên các phương tiện giao thông và góp phần định hướng sử dụng nhiên liệu sinh học cho người tiêu dùng. Đồng thời, Trung tâm đã thử nghiệm tồn trữ bảo quản xăng pha cồn bằng bề chứa ngầm trong điều kiện thực tế. Đây là căn cứ thực tiễn cho các đơn vị sản xuất kinh doanh xăng dầu có kế hoạch chuẩn bị tổ chức sản xuất và phân phối loại nhiên liệu này ra thị trường.
Tài liệu tham khảo
1. Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007.
2. Kế hoạch và Chương trình triển khai các dự án Nhiên liệu sinh học của Tập đoàn Dầu khí Việt
Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 số
1156/QĐ-DKVN ngày 24/02/2009.
3. Nguyễn Ngọc Diệp. Ethanol-one of
Promising Fuel Using for Internal Combustion Engines. International Conference on Automotive Technology, Hanoi, October 24-28, 2002.
4. E. Brandes, D.-H. Frobese and M. MITU.
Safe Characteristics of Ethanol/Automotive Petrol Mixtures.
5. J. L. Smith and J. P. Workman. Alcohol for
Motor Fuels
6. Zlata Mužíková, Milan Pospíšil, Jaroslav
Cerný. Water tolerance of petrol-ethanol blends.
ISSN 0350-350X, GOMABN 47, 1, 44-53.
7. AVL. Blending of Ethanol in Gasoline for
Spark Ignition Engines. AVL MTC Motortestcenter AB, No. 8050407, May 2005.
8. Korotney D. Water Phase Separation in
Oxygenated Gasoline.
www.epa.gov/otaq/regs/fuels/rfg/waterphs.pdf
9. French R., Malone P. Phase equilibria of
ethanol fuel blends. Fluid Phase Equilibria,
228–229, 27–40, 2005.
10. Gramajo de Doz M. B. Water Tolerance
and Ethanol Concentration in Ethanol-Gasoline.
Fuels at Three Temperatures. Energy & Fuels, 18, 334-337, 2004.
Nhà máy lọc dầu Dung Quất đang trong giai đoạn khởi động – vận hành thử và dự kiến sẽ bắt đầu vận hành chính thức vào tháng 10 năm 2009. Để đáp ứng chất lượng xăng có trị số octan cao theo yêu cầu thị trường, cấu hình nhà máy đã được bổ sung thêm phân xưởng đồng phân hóa (ISOMER) so với thiết kế ban đầu. Điều đó làm cho công
suất vận hành của phân xưởng CCR giảm xuống còn 17.000 thùng/ngày (tương đương 80% công suất thiết kế). Do đó, để tận dụng được tối đa công suất phân xưởng CCR cần tìm kiếm nguồn nguyên liệu bổ sung. Nguồn nguyên liệu có thể bổ sung là naphtha (đã xử lý và chưa xử lý) hoặc condensate. Trong bài báo này, nhóm tác giả tập trung
nghiên cứu phương án sử dụng nguồn condensate ở Việt Nam và trong khu vực nhằm tận dụng công suất phân xưởng CCR của nhà máy.