Nghiên Cứu Đặc Tính Phát Thải Của Động Cơ Lưỡng Nhiên Liệu Cồn - Diesel Theo Các Chu Trình Lái Ftp, Hw Và Nedc.doc

Tải tài liệu tại sividoc.com
Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
----------------------------------
HOÀNG TRUNG THÀNH
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH PHÁT THẢI CỦA ĐỘNG
CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU CỒN - DIESEL THEO CÁC
CHU TRÌNH LÁI FTP, HW VÀ NEDC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực
Thái Nguyên - Năm 2018
ii

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái
Nguyên, Phòng Đào tạo và Khoa kỹ thuật Ô tô và Máy động lực đã cho phép
tôi thực hiện luận văn này. Xin cảm ơn Phòng Đào tạo và Khoa kỹ thuật Ô tô
và Máy động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi học tập và
làm luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Trung Kiên đã hướng dẫn tôi
hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoàn
thành luận văn.
Tôi xin cảm ơn lãnh đạo, các đồng nghiệp tại Cơ quan nơi tôi công tác
đã tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy
trong hội đồng chấm luận văn đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu
để tôi có thể hoàn chỉnh luận văn này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè,
những người đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi học tập.
Tuy nhiên do còn có hạn chế về thời gian cũng như kiến thức của bản
thân nên đề tài của tôi có thể còn nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự
góp ý để luận văn được hoàn thiện hơn.
Học viên
iii

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT......................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ................................................. viii
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................1
2. Mục đích của đề tài .......................................................................................3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.......................................................................3
* Ý nghĩa khoa học: .......................................................................................3
* Ý nghĩa thực tiễn:........................................................................................3
4. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................4
5. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................4
6. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................4
7. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................5
1.1. Vấn đề thiếu hụt năng lượng và ô nhiễm môi trường ................................5
1.2. Nhiên liệu thay thế .....................................................................................6
1.2.1. Nhiên liệu thay thế dạng khí ................................................................7
1.2.2. Nhiên liệu thay thế dạng lỏng..............................................................9
1.3. Đặc điểm nhiên liệu ethanol.....................................................................11
1.3.1. Các tính chất vật lý và hóa học của ethanol......................................11
1.3.2. Tình hình sản xuất ethanol trên thế giới và Việt Nam.......................13
1.4. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ đốt trong..............................16
1.4.1. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ xăng ..............................16
iv

1.4.2. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ diesel.............................19
1.5. Kết luận chương 1 ....................................................................................25
CHƯƠNG 2. THÀNH PHẦN KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ...................................26
VÀ CÁC CHU TRÌNH THỬ NGHIỆM.........................................................26
2.1. Các thành phần độc hại chính trong khí thải động cơ..............................26
2.2. Cơ chế hình thành các chất độc hại trong khí xả động cơ diesel.............28
2.3. Giới thiệu các chu trình thử nghiệm.........................................................31
1. Chu trình thử cho đường phố FTP – 75...................................................32
2. Chu trình thử cho xa lộ HW (US-Highway-Cycle)..................................33
3. Chu trình thử Châu âu NEDC..................................................................34
2.4. Các tiêu chuẩn khí thải.............................................................................35
2.4.1. Tiêu chuẩn khí thải ở Mỹ ...................................................................35
2.4.2. Tiêu chuẩn khí thải ở Châu âu...........................................................39
2.5. Kết luận chương 2 ....................................................................................40
CHƯƠNG 3. MÔ PHỎNG Ô TÔ THEO CÁC CHU TRÌNH THỬ..............41
BẰNG PHẦN MỀM GT-SUITE....................................................................41
3.1. Xây dựng mô hình mô phỏng bằng phần mềm GT-Suite........................41
3.1.1. Giới thiệu phần mềm GT-Drive .........................................................41
3.1.2. Xây dựng mô hình mô phỏng .............................................................42
3.2. Nhiên liệu sử dụng khi mô phỏng............................................................47
3.3. Kết quả mô phỏng ....................................................................................48
3.3.1. Tiêu hao nhiên liệu.............................................................................48
3.3.2. Phát thải NOx.....................................................................................51
3.3.3. Phát thải CO ......................................................................................54
3.4. Kết luận chương 3 ....................................................................................56
KẾT LUẬN CHUNG......................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................59
v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Diễn giải
CNG Khí nén thiên nhiên
LPG Khí dầu mỏ hóa lỏng
GTL Khí hóa lỏng
CTL Than đá hóa lỏng
PM Chất ô nhiễm dạng hạt
THC Tổng phát thải hy đrô các bon chưa cháy
D80E20 Nhiên liệu pha trộn 80% diesel và 20% ethanol
D100 Nhiên liệu diesel khoáng
FTP-75
Chu trình thử cho xe con chạy trong thành phố
của Mỹ
HW Chu trình thử trên xa lộ của Mỹ
NEDC Chu trình thử của Châu Âu
vi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Tính chất của ethanol......................................................................12
Bảng 2.1. Các thông số của chu trình thử xe con cho đường thành phố của
Mỹ ...................................................................................................................33
Bảng 2.2. Bảng tiêu chuẩn khí thải EPA loại 1...............................................36
Bảng 2.3. Bảng tiêu chuẩn khí thải EPA loại 2...............................................37
Bảng 2.4. Tiêu chuẩn liên bang Mỹ cho xe tải nặng.......................................38
Bảng 2.5. Tiêu chuẩn EPA cho động cơ diesel chạy trên xa lộ......................39
Bảng 2.6. Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu cho xe con và xe tải nhẹ. Áp dụng cho
xe con với số chỗ ≤ 6 và xe tải hạng nhẹ có trọng lượng ≤ 2,5 tấn ................39
Bảng 2.7. Tiêu chuẩn khí thải châu âu cho xe tải nặng, đơn vị tính g/km......40
Bảng 3.1. Các thông số chính trong mô hình ô tô “Vihicle - TC”..................44
Bảng 3.2. Các thông số cơ bản của nhiên liệu diesel khoáng và D80E20......48
vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Biểu đồ sản lượng ethanol trên thế giới từ 2007 đến 2015.............14
Hình 2.1. Cơ chế hình thành các chất thải độc hại ở động cơ diesel ..............29
Hình 2.2. Đặc tính các thành phần độc hại của động cơ diesel theo λ............29
Hình 2.3. Chu trình thử FTP 75 ......................................................................32
Hình 2.4. Chu trình thử xe con trên xa lộ của Mỹ, HW..................................33
Hình 2.5. Chu trình thử Châu Âu NEDC........................................................34
Hình 3.1. Cửa sổ giao diện GT-Drive.............................................................42
Hình 3.2. Mô hình mô phỏng ô tô theo các chu trình thử...............................43
ứng với các loại nhiên liệu khác nhau.............................................................43
Hình 3.3. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử động cơ.......................43
Hình 3.4. Mô hình hệ thống truyền lực ô tô “Vihicle - TC”...........................44
Hình 3.5. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử Vehicle_Controller.....45
Hình 3.6. Chu trình thử FTP-75 thiết lập trong mô hình mô phỏng...............46
Hình 3.7. Chu trình thử HW thiết lập trong mô hình mô phỏng.....................46
Hình 3.8. Chu trình thử NEDC thiết lập trong mô hình mô phỏng ................47
Hình 3.9. Tiêu hao nhiên liệu trong toàn bộ chu trình thử NEDC..................49
Hình 3.10. Tiêu hao nhiên liệu trong toàn bộ chu trình thử FTP-75 ..............49
Hình 3.11. Tiêu hao nhiên liệu trong toàn bộ chu trình thử HW....................50
Hình 3.12. Lượng nhiên liệu tiêu thụ, [lít/100 km].........................................50
Hình 3.13. Tiêu hao nhiên liệu tổng cộng ứng với các chu trình thử .............51
khác nhau, [kg/h].............................................................................................51
Hình 3.14. Phát thải NOx khi chạy 2 loại nhiên liệu theo chu trình NEDC ...52
Hình 3.15. Phát thải NOx khi chạy 2 loại nhiên liệu theo chu trình FTP-75 .. 52
Hình 3.16. Phát thải NOx khi chạy 2 loại nhiên liệu theo chu trình HW .......53
Hình 3.17. Phát thải NOx trên toàn bộ chu trình thử khi sử dụng 2 loại nhiên
liệu D100 và D80E20, [g/h]............................................................................53
viii

Hình 3.18. Phát thải CO khi chạy 2 loại nhiên liệu theo chu trình NEDC .....54
Hình 3.19. Phát thải CO khi chạy 2 loại nhiên liệu theo chu trình FTP-75....55
Hình 3.20. Phát thải CO khi chạy 2 loại nhiên liệu theo chu trình HW .........55
Hình 3.21. Phát thải CO trên toàn bộ chu trình thử khi sử dụng 2 loại nhiên
liệu D100 và D80E20, [g/h]............................................................................56
ix

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, cùng với sự tăng trưởng về số lượng xe cơ giới là sự gia tăng
ô nhiễm môi trường do khí thải độc hại từ động cơ của các phương tiện. Nguồn
ô nhiễm này gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe và cuộc sống của con người, đặc
biệt là ở các thành phố lớn có mật độ xe cơ giới và mật độ dân cư cao. Ô nhiễm
môi trường là vấn đế cấp bách mà thế giới đang quan tâm, trong đó động cơ đốt
trong là một trong những nguồn gây ra ô nhiễm nhiều nhất. Hơn nữa nhiên liệu
dùng cho động cơ đốt trong đang dần cạn kiệt. Vì vậy, thực tiễn phát triển động
cơ phải gắn liền tiêu hao ít nhiên liệu và giảm phát thải gây ô nhiễm môi trường
đến mức nhỏ nhất. Từ yêu cầu cấp bách của thực tiễn, các nhà nghiên cứu phải
tìm ra biện pháp tối ưu để cải tiến động cơ và nghiên cứu tìm ra nguồn nhiên liệu
mới thay thế cho nhiên liệu truyền thống. Vì vậy, hướng nghiên cứu sử dụng các
nguồn nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu truyền thống có ý nghĩa thực tiễn cao,
phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ động cơ trong tương lai.
Việc nghiên cứu phát triển và ứng dụng các loại nhiên liệu thay thế đang
là xu hướng chung của nhiều nước trên thế giới nhằm làm giảm sự phụ thuộc vào
nhiên liệu hóa thạch, đảm bảo an ninh năng lượng cũng như giảm tác động tới
môi trường đặc biệt là khí gây hiệu ứng nhà kính. Động cơ cháy do nén (động cơ
diesel) được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: nông nghiệp, giao thông vận
tải, máy phát điện… do ưu điểm nổi bật là hiệu suất cao; tuy nhiên trong sản
phẩm cháy lại chứa nhiều thành phần độc hại với con người và môi trường đặc
biệt là ô xít ni tơ (NOx) và chất ô nhiễm dạng hạt (PM - Particulate Matter). Sử
dụng nhiên liệu có nguồn gốc sinh học (bio-based fuels) trong động cơ diesel là
một giải pháp hiệu quả nhằm giảm phát sinh các thành phần độc hại trong khí xả.
Một trong số đó, nhiên liệu cồn (alcohol) là một trong những nhiên liệu tiềm
năng nhằm giảm phát thải và sự lệ thuộc vào nhiên liệu hóa
1

thạch. Alcohol là loại nhiên liệu phù hợp để pha trộn với nhiên liệu diesel, do
bản chất nó là nhiên liệu lỏng và chứa hàm lượng ô xi cao. Trong các loại
nhiên liệu alcohol, các nhiện liệu alcohol chứa hàm lượng các bon thấp (chứa
3 hoặc ít hơn 2 nguyên tố cacbon) như methanol và ethanol hiện được coi là
những nhiên liệu pha trộn với nhiên liệu diesel nhận được nhiều sự quan tâm
do ưu điểm về công nghệ sản xuất và có hàm lượng ô xi cao, do đó cải thiện
đáng kể đặc tính cháy và đặc tính phát thải. Tuy nhiên, do số cetane thấp và
nhiệt ẩn bay hơi cao cũng như vấn đề hòa trộn làm cản trở việc sử dụng các
alcohol có hàm lượng các bon thấp làm nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel.
Nhiên liệu alcohol có hàm lượng các bon cao (chứa từ 4 nguyên tố các bon trở
lên) có nhiều triển vọng làm nhiên liệu thay thế hơn so với nhiên liệu alcohol
hàm lượng các bon thấp do chúng có số cetane và nhiệt trị cao hơn cũng như
khả năng hòa trộn tốt hơn.
Nghiên cứu sử dụng cồn trên động cơ diesel là một hướng nghiên cứu
mới đang được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Vì cồn có một số
tính chất có lợi cho sự cháy động cơ diesel như: cồn có nhiệt ẩn hóa hơi cao,
trong phân tử cồn có chứa ô xy, không có lưu huỳnh và tốc độ cháy nhanh.
Trong các phương pháp phổ biến nhất để hình thành lên chế độ vận hành
lưỡng nhiên liệu cồn - diesel (alcohol - diesel) trong động cơ cháy do nén, thì
phương pháp phun hơi cồn vào đường nạp và pha trộn cồn - diesel được sử dụng
phổ biến hơn cả [5]. Trên thế giới, đã có một vài công trình nghiên cứu về ảnh
hưởng của tỷ lệ cồn đến hiệu suất, đặc tính cháy và đặc tính phát thải của động
cơ diesel, tuy nhiên các công trình này chỉ trình bày kết quả nghiên cứu trong khi
các thuật toán cũng như mô phỏng số không được giới thiệu chi tiết [6 ÷ 20];
chính vì vậy, mô phỏng đặc tính của loại động cơ lưỡng nhiên liệu cồn - diesel là
cần thiết để làm chủ công nghệ; mặt khác, đánh giá đặc tính phát thải của
phương tiện trang bị động cơ lưỡng nhiên liệu cồn - diesel theo các chu
2

trình lái hiện nay là thực sự cần thiết, vấn đề này chưa thấy đề cập trong các
công trình nghiên cứu gần đây. Chính vì vậy, tác giả lựa chọn đề tài: “Nghiên
cứu đặc tính phát thải của động cơ lưỡng nhiên liệu cồn - diesel theo các
chu trình lái FTP, HW và NEDC” làm đề tài luận văn cao học của mình.
2. Mục đích của đề tài
- Thiết lập mô hình mô phỏng ô tô trang bị động cơ lưỡng nhiễn liệu
cồn - diesel theo các chu trình lái.
- Khai thác và sử dụng phần mềm chuyên dụng GT-SUITE của hãng
Gama Technology trong mô phỏng động lực học của ô tô.
- Thông qua mô hình xây dựng được, đánh giá đặc tính phát thải của ô
tô khi sử dụng nhiên liệu diesel khoáng và nhiên liệu D80E20 (80% diesel và
20% ethanol) theo các chu trình lái phổ biến hiện nay.
- Trên cơ sở kết quả mô phỏng số đưa ra một số kết luận và kiến nghị.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học:
Luận văn đã góp phần đánh giá đặc tính phát thải của động cơ lưỡng
nhiên liệu cồn - diesel theo các chu trình lái FTP, HW và NEDC. Từ kết quả
của đề tài đánh giá được đặc điểm phát thải của động cơ diesel khi sử dụng
cồn và khả năng ứng dụng của alcohol trên động cơ diesel.
Từ mô hình này, có thể khảo sát ảnh hưởng của hỗn hợp diesel - alcohol
ở các tỷ lệ pha trộn khác nhau đến đặc tính cháy, tính kinh tế nhiên liệu và
phát thải của phương tiện theo các chu trình lái. Đây là cơ sở lý thuyết giúp
cho việc so sánh với thực nghiệm, để từ đó có thể đề xuất kiến nghị sử dụng
nhiên liệu cồn - diesel cho động cơ ở tỷ lệ thích hợp.
* Ý nghĩa thực tiễn:
- Mô hình xây dựng trong luận văn có thể tham khảo cho quá trình đào
tạo chuyên sâu liên quan đến động cơ lưỡng nhiên liệu cồn - diesel;
3

- Mô hình xây dựng được trong luận văn có thể phục vụ khảo sát ảnh
hưởng của các nhiên liệu thay thế đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và đặc tính
phát thải của phương tiện theo các chu trình lái.
- Kết quả của luận văn là cơ sở lý thuyết trong việc so sánh với kết quả
thực nghiệm.
- Là tài liệu tham khảo cần thiết cho các mục đích tương tự.
4. Đối tượng nghiên cứu
Ô tô con
5. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết thông qua việc xây dựng mô hình mô phỏng ô tô
trang bị động cơ lưỡng nhiên liệu cồn - diesel theo các chu trình lái bằng phần
mềm GT-Suite.
6. Phạm vi nghiên cứu
Đánh giá đặc tính phát thải của ô tô khi sử dụng nhiên liệu diesel
khoáng và nhiên liệu D80E20 (80% diesel và 20% ethanol) theo các chu trình
lái phổ biến hiện nay FTP-75, HW và NEDC.
7. Nội dung nghiên cứu
Thuyết minh của luận văn được trình bày gồm các phần chính sau:
- Mở đầu
- Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
- Chương 2. Thành phần khí thải động cơ và các chu trình thử nghiệm
- Chương 3. Mô phỏng ô tô theo các chu trình thử bằng phần mềm GT-SUITE
- Kết luận và kiến nghị
4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Vấn đề thiếu hụt năng lượng và ô nhiễm môi trường
Ngày nay, do sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô
trên thế giới, nên nhu cầu về dầu mỏ tăng lên nhanh chóng. Thế giới đang
phải đối mặt với thực tế là nguồn nhiên liệu dầu mỏ đang dần cạn kiệt. Theo
dự báo của các nhà khoa học trên thế giới cho biết nguồn cung dầu mỏ có thể
đáp ứng nhu cầu của thế giới trong khoảng 40 ÷ 50 năm nữa nếu không phát
hiện thêm các nguồn dầu mỏ mới. Việt Nam là một quốc gia đang phát triển,
nhu cầu vận chuyển bằng ô tô ngày càng tăng dẫn tới nhu cầu trong nước về
nhiên liệu ngày càng tăng lên.
Theo kết quả điều tra của tập đoàn dầu mỏ BP của Anh quốc, trữ lượng
dầu mỏ trên trái đất đã khảo sát được khoảng 150 tỷ tấn. Năm 2003, lượng
dầu mỏ trên trái đất tiêu thụ khoảng 3,6 tỷ tấn. Nếu không được phát hiện
thêm những nguồn mới thì lượng dầu mỏ trên thế giới chỉ đủ dùng khoảng 40
năm nữa. Theo các chuyên gia kinh tế trên thế giới, trong vòng 15 năm nữa,
lượng dầu mỏ cung cấp cho thị trường vẫn luôn thấp hơn nhu cầu, chính vì
nhu cầu về xăng dầu và khí đốt không thấy điểm dừng như vậy đã đẩy mạnh
giá dầu trên thế giới. Mặt khác, nguồn năng lượng trên thế giới chủ yếu lại tập
trung ở các khu vực luôn có tình hình bất ổn như Trung Đông (chiếm 2/3 trữ
lượng dầu mỏ trên thế giới), Trung Á, Trung Phi… Mỗi một đợt khủng hoảng
giá dầu lại làm lay chuyển các nền kinh tế thế giới, đặc biệt là các nước đang
phát triển như Việt Nam.
Bên cạnh đó động cơ ô tô sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch từ
dầu mỏ phát thải ra môi trường các chất độc hại gây ra ô nhiễm môi trường,
phá hủy tầng ô zôn, ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Vì vậy việc tìm ra nguồn năng lượng mới có khả năng tái tạo và thân
thiện với môi trường là rất quan trọng và thiết thực. Song hành cùng với việc
5

sử dụng nhiên liệu truyền thống trên động cơ ô tô, các nhà khoa học trong và
ngoài nước đã và đang nghiên cứu tìm ra và sử dụng các nguồn nhiên liệu
thay thế thân thiện với môi trường cho động cơ đốt trong.
1.2. Nhiên liệu thay thế
Theo nguồn gốc nhiên liệu có thể chia thành hai nhóm là nhiên liệu hóa
thạch và nhiên liệu sinh học. Nhiên liệu có thể thay thế nhiên liệu truyền
thống từ dầu mỏ như xăng và diesel gọi là nhiên liệu thay thế. Hiện nay dầu
mỏ chiếm hơn 35% tổng mức tiêu thụ nhiên liệu thương mại chủ yếu của toàn
thế giới. Xếp thứ hai là than đá (chiếm khoảng 23%) và khí thiên nhiên đứng
thứ 3 (chiếm 21%). Những loại nhiên liệu hóa thạch này là nguồn phát thải
khí nhà kính chủ yếu gây nóng lên toàn cầu và làm biến đổi khí hậu.
Các loại nhiên liệu có nguồn gốc sinh học gọi là nhiên liệu sinh học
(NLSH) là một dạng nhiên liệu thay thế, chiếm 10% tổng mức tiêu thụ năng
lượng chủ yếu trên toàn cầu, NLSH gồm nhiên liệu rắn như gỗ, củi, khí sinh
học, nhiên liệu lỏng như ethanol sinh học và các diesel sinh học chế biến từ
các loại cây trồng như cây mía đường, các loại cỏ năng lượng hoặc từ gỗ
nhiêu liệu, than củi, chất thải nông nghiệp và các sản phẩm phụ, những phế
thải rừng, phân vật nuôi và các sản phẩm khác. NLSH có nhiều ưu điểm nổi
bật so với các loại nhiên liệu hóa thạch (dầu khí, than đá...) [2]:
+ Tính chất thân thiện với môi trường: sinh ra ít khí gây hiệu ứng nhà
kính (một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất nóng lên) và ít khí gây ô nhiễm môi
trường hơn các loại nhiên liệu truyền thống.
+ Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này chế biến từ hoạt động
sản xuất nông nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào
nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống (than đá, dầu mỏ).
NLSH đang là xu thế phát triển tất yếu, nhất là ở các nước nông nghiệp
và nhập khẩu nhiên liệu, do có các ưu điểm vượt trội khác: nguyên liệu để sản
6

xuất NLSH rất phong phú, có khả năng sản xuất và cung cấp với số lượng lớn
để thay thế khi giá xăng dầu khoáng ngày càng tăng. NLSH không chứa các
chất gây độc hại như dầu mỏ, khả năng phân hủy sinh học cao. Sử dụng
NLSH thuận tiện đơn giản bên cạnh các dạng nhiên liệu khác, ví dụ có thể sử
dụng xăng pha ethanol, mà không cần thay đổi, hoán cải các động cơ và mạng
lưới phân phối hiện có.
Công nghệ sản xuất ethanol, dầu mỡ động thực vật và pha chế NLSH
không phức tạp như công nghệ lọc hoá dầu với đầu tư thấp hơn nhiều, có thể
sản xuất với các quy mô khác nhau. Chính vì vậy, hiện nay, NLSH đang được
các quốc gia nói trên định hướng sử dụng rộng rãi.
Tuy nhiên hiện nay NLSH mới chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong cán
cân năng lượng thế giới do giá thành cao và gây ra những nguy cơ đến vấn đề
an ninh lương thực, nhất là đối với những nước đang phát triển. Chính vì thế,
các nhà khoa học vẫn không ngừng nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp khắc
phục những hạn chế của NLSH.
Như trên đã trình bày, NLSH là một dạng nhiên liệu thay thế bên cạnh
các nhiên liệu thay thế khác. Theo trạng thái, nhiên liệu thay thế cho động cơ
đốt trong tồn tại ở hai dạng:
- Nhiên liệu thay thế dạng khí;
- Nhiên liệu thay thế dạng lỏng.
1.2.1. Nhiên liệu thay thế dạng khí
Dưới đây giới thiệu một số nhiên liệu thay thế dạng khí tương đối phổ
biến dùng cho động cơ đốt trong

Khí nén thiên nhiên (CNG - Compressed Natural Gas)

CNG là khí không màu, không mùi, có nhiệt độ ngọn lửa khoảng 1950ºC
và nhẹ hơn không khí. Thành phần chủ yếu của CNG gồm các hydrocarbon,
7

trong đó metan có thể chiếm đến 95%, etan chiếm 5% đến 10% cùng một
lượng nhỏ propan, butan và các khí khác.
Theo [1] “Đặc điểm cháy của động cơ diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu
Diesel-CNG (Trong trường hợp sử dụng Acid béo methyl esters phun mồi)”
cho thấy, khi tỷ lệ CNG thay thế tới 75% thì hiệu suất nhiệt là tương tự như
động cơ sử dụng diesel gốc. Khi tỷ lệ CNG thay thế lớn hơn 75% thì hỗn hợp
công tác khó cháy hơn và hiệu suất nhiệt giảm đáng kể, cũng như phát thải
HC và NOx tăng lên nhiều.

Hyđrô và khí giàu hyđrô

Hyđrô có thể được sản xuất từ nguồn hyđrôcacbon hóa thạch, từ nước
và từ sinh khối bằng các phương pháp như reforming hơi nước, oxy hóa
không hoàn toàn, nhiệt phân khí thiên nhiên, thu hồi H2 từ quá trình
reforming và điện phân nước [2].
Hyđrô có thể được sử dụng trực tiếp trên động cơ đốt trong ở dạng
hyđrô lỏng (nhiệt độ hóa lỏng là -253o
C ở điều kiện khí quyển) hoặc ở dạng
nén (áp suất bình chứa lên tới 700 bar). Vấn đề tồn chứa hyđrô một cách hiệu
quả, an toàn vẫn đang nhận được sự quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu và
doanh nghiệp. Hyđrô hiện được cho là nguồn tiềm năng làm pin nhiên liệu để
sản sinh điện năng. Mặc dù còn có những vấn đề khó khăn về quá trình tồn trữ
và giá thành, nhưng với nhiệt trị lớn (theo khối lượng) và nguồn nguyên liệu
được xem như là vô hạn nên hiện tại hyđrô được xem là “nhiên liệu của tương
lai” [2].
Khí giàu hyđrô là hỗn hợp của khí hyđrô và một số khí khác như oxy
(trong khí HHO), CO (trong khí tổng hợp) cùng một số tạp chất khác. Khí
giàu hyđrô thường được sử dụng trên động cơ như là một phụ gia nhiên liệu
bằng cách bổ sung khí vào đường nạp nhằm cải thiện quá trình cháy và giảm
phát thải ô nhiễm [2].
8

1.2.2. Nhiên liệu thay thế dạng lỏng
Dưới đây giới thiệu một số nhiên liệu thay thế dạng lỏng tương đối phổ
biến dùng cho động cơ đốt trong.

Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG - Liquefied Petroleum Gas)

LPG là sản phẩm của quá trình hoá lỏng khí đồng hành thu được trong
quá trình chưng cất dầu mỏ bao gồm hai thành phần chính là propan, C3H8 và
butan, C4H10 [2]. LPG có thể sử dụng trực tiếp thay thế cho xăng trên động
cơ đánh lửa cưỡng bức hoặc cũng có thể sử dụng trên động cơ cháy do nén
như là một phụ gia nhiên liệu.
Giá trị áp suất hóa lỏng LPG phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp:
khoảng 2,2 bar đối với C4H10 tại 20o
C, và khoảng 22 bar đối với C3H8 tại
55o
C [2]. Thông thường LPG được chứa trong bình ở áp suất khoảng 8 bar
với tỷ lệ propan/butan khoảng 60%/40%.
Khi sử dụng LPG cho động cơ đốt trong nhận thấy [2]:
- Phát thải HC giảm hơn ba lần và phát thải NOx ít hơn khi phun trực
tiếp vào buồng cháy.
-Tổng lượng tiêu hao nhiên liệu giảm khi tăng tỷ lệ LPG thay thế khi tốc
độ động cơ lớn hơn 2000 vg/ph, khi tốc độ động cơ lớn hơn 2400 vg/ph suất
tiêu hao năng lượng giảm rõ rệt, đồng thời phát thải HC và NOx tăng nhiều
trong khí phát thải CO và soot giảm. Bên cạnh đó các nghiên cứu về sử dụng
LPG cho động cơ đốt trong, cũng cho thấy cần phải giảm góc phun sớm để
đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải.

Than hóa lỏng (CTL-Coal To Liquid) và khí hóa lỏng (GTL -Gas To
Liquid)


Than sau quá trình khí hoá, tạo ra syngas và thực hiện quá trình Fischer-

Tropsch (FT) để tạo thành FT diesel (CTL). Trong khi đó, GTL được điều chế từ
khí methane, CH4 (có thể từ nguồn gốc tái tạo như biogas hoặc từ nguồn gốc
9

hoá thạch như khí thiên nhiên). Các sản phẩm nhiên liệu được sản xuất từ khí
methane gồm methanol, DME hoặc FT diesel [2].

Dimethyl Ether (DME)

Dimethyl Ether (DME), công thức hoá học là CH3-O-CH3, là loại nhiên
liệu có thể làm khí đốt và có khả năng thay thế cho diesel trên động cơ cháy do
nén nhờ có trị số xêtan cao. DME có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau
như nhiên liệu gốc hoá thạch, than đá, khí thiên nhiên và sinh khối [2].

Biodiesel

Trong những năm gần đây, việc quan tâm sử dụng biodiesel thay thế
cho diesel khoáng ngày càng được quan tâm. Vấn đề ảnh hưởng của việc sử
dụng trực tiếp biodiesel đến quá trình phun nhiên liệu, quá trình cháy, cũng
như đặc tính động cơ, ô nhiễm môi trường và tính kinh tế nhiên liệu đang
được các nhà khoa học quan tâm, và các kết quả đã chỉ ra rằng sự ảnh hưởng
này phụ thuộc vào tính chất hóa học, tính chất vật lý của biodiesel và thông số
động cơ, cũng như điều kiện làm việc của động cơ, …
Theo hầu hết các nghiên cứu cho thấy công suất động cơ, mô men động
cơ, phát thải dạng hạt PM, phát thải CO và phát thải HC chưa cháy nhìn
chung đều giảm khi sử dụng biodiesel thay thế diesel khoáng. Tuy nhiên phát
thải NOx lại tăng.
Biodiesel có nhiệt trị thấp hơn diesel khoáng. Do đó, nếu hiệu suất cháy
như nhau thì tiêu hao nhiên liệu sẽ cao hơn khi sử dụng biodiesel thay thế
diesel khoáng.

Ethanol

Cồn là nhiên liệu sinh học được chế biến từ bã mía, than củi, giấy vụn,
thân và lá bắp, rơm rạ, mùn cưa, phế phẩm lâm nghiệp, phế phẩm bông sợi …
có thể tái sinh được, vừa giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường,
vừa hạn chế dùng nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch. Cồn có công thức hoá
10

học chung là CnH2n+1OH được xem là nhiên liệu phù hợp nhất để sử dụng
cho động cơ đánh lửa cưỡng bức nhờ có trị số octane cao và tính chất vật lý,
hoá học tương tự như xăng. Hiện nay, cồn tồn tại ở bốn thể là ethanol
(C2H5OH), methanol (CH3OH), butanol (C4H9OH) và propanol (C3H7OH),
tất cả đều là chất lỏng không màu, tuy nhiên methanol và butanol đều rất độc,
đặc biệt là butanol. Hơn nữa, giá thành sản xuất butanol khá cao so với giá
thành sản xuất ethanol và methanol. Vì vậy hiện tại ethanol được sử dụng
rộng rãi hơn cả cho các phương tiện giao thông vận tải [2].
1.3. Đặc điểm nhiên liệu ethanol
Với các đặc tính là nguồn nhiên liệu cháy sạch, dễ lưu trữ và vận
chuyển, có ưu thế trong tiềm năng sản xuất và cung cấp, việc sử dụng ethanol
làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong sẽ cho tính kinh tế và tính hiệu quả cao,
góp phần thay thế một phần nhiên liệu truyền thống đang ngày càng cạn kiệt
và giảm phát thải ô nhiễm môi trường. Do đó, sau đây sẽ tìm hiểu và nghiên
cứu kỹ hơn về ethanol và việc sử dụng ethanol trên động cơ diesel.
1.3.1. Các tính chất vật lý và hóa học của ethanol

Tính chất vật lý của ethanol

Ethanol là một chất lỏng, không màu, trong suốt, mùi thơm dễ chịu và đặc
trưng, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15o
C), dễ bay hơi
(sôi ở nhiệt độ 78,39 o
C), hóa rắn ở -114,15 o
C, tan trong nước vô hạn, tan trong
ete và clorofom, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu
xanh da trời (Bảng 1.1 [9], [10]). Sở dĩ ethanol tan vô hạn trong nước và có nhiệt
độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có cùng số cácbon là do có sự tạo
thành liên kết hyđrô giữa các phân tử với nhau và với nước [2].
11

Bảng 1.1. Tính chất của ethanol
TT Tính chất Giá trị
1 Công thức phân tử C2H5OH hay C2H6O
2 Phân tử gam 46,07 [g/mol]
3 Cảm quan Chất lỏng trong suốt, dễ cháy
4 Khối lượng riêng tại 20o
C 0,789 [g/cm3
]
5 Độ nhớt tại 20o
C 1,2cP
6 Độ tan trong nước Tan hoàn toàn
7 Nhiệt độ sôi 78,4 [o
C] (351,6 [K])
8 Nhiệt độ tan 158,8 [K]
9 Nhiệt độ tự cháy 665 [K]
10 Số xê tan 8
11 Số octane 129
12 Nhiệt trị thấp 26,9 [MJ/kg]
13 Nhiệt hóa hơi 840 [kJ/kg]
14 Hàm lượng các bon 52,2%
15 Hàm lượng hy đrô 13%
16 Hàm lượng ô xy 34,8%

Tính chất hóa học

Phản ứng oxy hóa, trong đó rượu bị oxy hóa theo 3 mức: Oxy hóa
không hoàn toàn (hữu hạn) tạo ra aldehyde, acid hữu cơ và oxy hóa hoàn toàn
(đốt cháy) tạo thành CO2 và H2O.
Mức 1: Oxy hóa không hoàn toàn trong môi trường nhiệt độ cao
CH3-CH2-OH + CuO CH3-CHO + Cu + H2O
Mức 2: Oxy hóa bằng oxy không khí có xúc tác tạo axit hữu cơ
CH3-CH2-OH + O2 CH3-COOH + H2O
Mức 3: Oxy hóa hoàn toàn
12

C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
1.3.2. Tình hình sản xuất ethanol trên thế giới và Việt Nam

Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol trên thế giới

Dùng ethanol thay dầu diesel sẽ góp phần làm giảm ô nhiễm môi
trường từ khí thải động cơ diesel: các chỉ số HC, CO, độ khói đen đều thấp
hơn so với khi dùng dầu diesel. Sở dĩ như vậy là do trong phần tử ethanol có
thành phần cácbon ít hơn với dầu diesel và có sẵn oxy nên nên dễ đốt cháy
cácbon hơn. Tuy nhiên, do tính chất của ethanol khác với tính chất của nhiên
liệu dùng cho động cơ diesel như: trị số xêtan và độ nhớt thấp, không thể đốt
cháy ethanol bằng phương pháp tự bốc cháy trong động cơ diesel. Vì vậy sử
dụng ethanol trên động cơ diesel gặp nhiều khó khăn hơn so với động cơ đánh
lửa cưỡng bức [2].
Mỹ và Brazil là hai quốc gia có sản lượng ethanol lớn nhất thế giới,
chiếm khoảng 86,25% toàn bộ lượng ethanol sản xuất toàn cầu (Hình 1.1).
Nguyên liệu chính để sản xuất ethanol tại Mỹ là ngô, trong khi tại Brazil thì
mía là nguồn cung cấp chính [1], [2].
13

Hình 1.1. Biểu đồ sản lượng ethanol trên thế giới từ 2007 đến 2015

Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol tại Việt Nam

Hiện nay tại Việt Nam, nhiên liệu xăng và diesel vẫn là hai loại nhiên
liệu chính của ngành giao thông vận tải (GTVT). Việc sản xuất và sử dụng
nhiên liệu thay thế là chưa nhiều, hầu hết ở quy mô nhỏ lẻ. Năm 2007, thủ
tướng chính phủ ra quyết định số 177/2007/QĐ-TTg về “Đề án phát triển
nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn 2025”. Mục tiêu đến năm 2015,
sản xuất được 250 nghìn tấn ethanol và biodiesel, đáp ứng 1% nhu cầu nhiên
liệu; và tầm nhìn 2025 là 1,8 triệu tấn ethanol và biodiesel, đáp ứng được 5%
nhu cầu nhiên liệu. Cùng với đó là những khuyến khích về tài chính như trợ
giá, miễn thuế... cho các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư vào lĩnh
vực năng lượng tái tạo [1], [2].
Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tiềm năng lớn để phát triển nhiên
liệu sinh học, đặc biệt là ethanol. Một số nhà máy sản xuất ethanol đã đi vào hoạt
động như nhà máy cồn Đại Lộc (Quảng Nam) với sản lượng khoảng 125
14

triệu lít/năm; nhà máy cồn Cát Lái (TP Hồ Chí Minh) với sản lượng 40 triệu
lít/năm. Ba nhà máy cồn của công ty dầu Việt Nam (PV Oil) đang được xây
dựng với sản lượng ước tính là 125 triệu lít/năm. Nhà máy bắt đầu vào hoạt
động vào cuối năm 2012, đầu năm 2013. Nguyên liệu chính được sử dụng là
sắn. Tuy nhiên, do nhu cầu ở Việt Nam chưa lớn, nên hầu hết các nhà máy
không hoạt động hết công suất. Trong năm 2010, tổng sản lượng ethanol sản
xuất được của cả nước ước tính khoảng 150 triệu lít [2].
Bắt đầu từ tháng 8 năm 2010, xăng sinh học E5 đã bắt đầu được bán ở
22 cây xăng (12 cây xăng của PV Oil và 10 cây xăng do PETEC quản lý) ở
các địa phương như TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Bà Rịa-Vũng Tàu, Hải Phòng,
Hải Dương.
Lộ trình thực hiện tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu
truyền thống được thể hiện theo quyết định số 53/2012/QĐ-TTg cụ thể như
sau: từ ngày 01 tháng 12 năm 2014 xăng E5 được sản xuất, phối chế, kinh
doanh, từ ngày 01 tháng 12 năm 2016, xăng E10 được sản xuất, phối chế,
kinh doanh. Trong thời gian chưa thực hiện áp dụng tỷ lệ phối trộn theo lộ
trình, khuyến khích các tổ chức, cá nhân sản xuất, phối chế và kinh doanh
xăng E5, E10 và diesel B5 và B10
Hiện tại, cả nước có bảy nhà máy ethanol với tổng mức đầu tư trên 500
triệu USD, tổng công suất thiết kế 600000 m3
/năm, tập trung chủ yếu tại Miền
Trung - Tây Nguyên và Miền Nam Việt Nam. Thiết bị của các nhà máy này
đều được xây dựng sau năm 2007 và được đầu tư thiết bị mới 100%, xuất xứ
Châu Á và G7. Trình độ tự động hóa đạt trên 85%. Hiện tại, chỉ có 04/07 Nhà
máy có khả năng sản xuất được E100. Nếu bốn nhà máy này hoạt động đạt
80% công suất thiết kế sẽ cung cấp ra thị trường 320000 m3
E100/năm, dư đủ
cho nhu cầu pha xăng E5 - E10 theo lộ trình của Chính phủ.
15

1.4. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ đốt trong
1.4.1. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ xăng

Tình hình nghiên cứu trong nước

Đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu sử dụng ethanol cho động cơ xăng, trong
đó có thể kể đến nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiên liệu xăng pha
ethanol E5 và E10 đến tính năng và phát thải độc hại của xe máy và xe con đang
lưu hành ở Việt Nam” với nhiên liệu E5 (5% ethanol, 95% xăng Mogas92) và
E10 (10% ethanol, 90% xăng Mogas92) đối chứng với xăng Mogas92. Động cơ
ô tô thực nghiệm là Ford Laser Ghia 1.8 và động cơ xe máy là HonDa Super
Dream 100cc. Theo nghiên cứu này hỗn hợp xăng-ethanol được hòa trộn sẵn và
có ưu điểm là không phải thay đổi về kết cấu động cơ.
Kết quả cho thấy công suất động cơ ô tô tăng khi tỷ lệ ethanol thay thế
tăng. Suất tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ ô tô tại tốc độ bình thường trong
trường hợp có ethanol ít hơn khi dùng xăng Mogas92.
Về các thành phần phát thải, nghiên cứu cũng cho thấy phát thải CO
giảm khi tăng tỷ lệ ethanol thay thế. Phát thải HC cũng ít hơn khi tăng tỷ lệ
ethanol thay thế, đặc biệt tại tốc độ cao. Phát thải NOx tăng khi tăng tỷ lệ
ethanol thay thế còn phát thải CO2 tăng khi tăng tỷ lệ ethanol thay thế, đặc
biệt tại tốc độ cao.
Cụ thể khi sử dụng xăng E5 và E10 cho động cơ xe máy và động cơ ô
tô, công suất động cơ và suất tiêu hao nhiên liệu được cải thiện tương ứng
6,5% và 6,37% cho động cơ xe máy, cải thiện tương ứng 6,36% và 5,18% cho
động cơ ô tô khi so sánh với trường hợp sử dụng xăng Moga92.
Phát thải CO và HC giảm đáng kể lần lượt là 33,74% và 18,62% đối
với động cơ ô tô, 16,06% và 21% đối với động cơ xe máy. Trong khí đó, phát
thải NOx và khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 đều tăng lên 21,58% và 3,79%
đối với động cơ ô tô, tăng 31,67% và 11,64% đối với động cơ xe máy.
16

Bên cạnh đó trong nội dung luận án tiến sĩ của tác giả Phạm Hữu
Truyền (2014) với đề tài “Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio-
ethanol sử dụng trên động cơ xăng”, theo nghiên cứu này hỗn hợp xăng-
ethanol cũng được hòa trộn sẵn và có ưu điểm là không phải thay đổi về kết
cấu động cơ. Cho thấy, khi sử dụng nhiên liệu E10, E15 và E20 kết quả đo
công suất và tỷ lệ cải thiện công suất xe Lanos so với trường hợp sử dụng
xăng RON92 tại tay số IV và V cho thấy xét trên toàn dải tốc độ, xe chạy với
nhiên liệu E10 cho công suất tương đương nhiên liệu RON92, tuy nhiên ở tốc
độ thấp công suất E10 nhỏ hơn RON92, nhưng ở tốc độ cao E10 cho công
suất lớn hơn. Suất tiêu thụ nhiên liệu khi sử dụng nhiên liệu E10, E15, E20
lớn hơn so với trường hợp sử dụng xăng RON92. Phát thải xe Lanos tại tay số
V cho thấy đối với xe sử dụng hệ thống phun xăng điện tử, tính trung bình
trên toàn dải tốc độ thử nghiệm, phát thải CO, HC được cải thiện đối với
nhiên liệu E10, tương ứng với nó là mức phát thải NOx và CO2 tăng lên. Tuy
nhiên với xăng E15 và E20, CO vẫn giảm nhưng HC có xu hướng tăng lên.
Kết quả đo công suất xe Corrola tại tay số IV và tay số V đối với động
cơ ô tô sử dụng bộ chế hòa khí, công suất của động cơ tăng lên khi sử dụng
xăng sinh học E10, E15 và E20. Công suất cao nhất của động cơ đạt được đối
với nhiên liệu E15, tiếp sau đó là E10. Suất tiêu thụ nhiên liệu khi sử dụng
xăng sinh học E10, E15 và E20 được cải thiện đáng kể so với xăng RON92.
Phát thải CO, HC cải thiện, sự cải thiện các thành phần phát thải CO và HC
càng lớn khi tăng tỷ lệ ethanol trong hỗn hợp nhiên liệu xăng sinh học.

Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

Hsieh và các cộng sự [21] đã nghiên cứu thực nghiệm về đặc tính động
cơ và phát thải của động cơ xăng sử dụng hỗn hợp nhiên liệu gasoline-ethanol
hòa trộn sẵn với tỷ lệ ethanol thay thế lần lượt là 5%, 10%, 20% và 30%. Kết
quả chỉ ra rằng khi tăng tỷ lệ ethanol thay thế thì nhiệt trị của hỗn hợp giảm và
17

trị số octane của hỗn hợp nhiên liệu tăng. Động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu
gasoline-ethanol hòa trộn sẵn thì mô men động cơ và tiêu hao nhiên liệu tăng
không đáng kể.
Abdel-Rahman và các cộng sự [22] đã thực nghiệm trên động cơ có tỷ
số nén thay đổi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu gasoline-ethanol hòa trộn sẵn có
tỷ lệ ethanol thay thế tới 40%. Công suất động cơ tăng lên khi tăng tỷ lệ
ethanol thay thế đến 10% tại tỷ số nén động cơ bằng 10:1. Tỷ số nén tốt nhất
là 10, 11, 12 tương ứng với tỷ lệ ethanol thay thế lần lượt là 20%, 30% và
40%, đồng thời công suất chỉ thị của động cơ đạt lớn nhất.
Nghiên cứu thực nghiệm của Al-Hasan [23] về ảnh hưởng của việc sử
dụng hỗn hợp nhiên liệu gasoline-ethanol hòa trộn sẵn đến tính năng kỹ thuật
và phát thải của động cơ xăng. Kết quả chỉ ra rằng khi có ethanol thì làm tăng
công suất có ích, hiệu suất nhiệt có ích, hiệu suất nạp và tiêu hao nhiên liệu
tương ứng lần lượt là 8,3%; 9,0%; 7,0% và 5,7%. Kết quả tốt nhất của tính
năng kỹ thuật và phát thải của động cơ đạt được tương ứng với tỷ lệ ethanol
thay thế bằng 20%.
Wu và các công sự [24] đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ không khí -
nhiên liệu đến tính năng kỹ thuật và phát thải ô nhiễm của động cơ xăng sử
dụng lưỡng nhiên liệu gasoline- ethanol hòa trộn sẵn. Kết quả cho thấy mô
men tăng không đáng kể khi độ mở bướm ga nhỏ và phát thải CO, HC giảm
khi tăng tỷ lệ ethanol thay thế. Đồng thời phát thải CO2 trên một đơn vị công
suất động cơ là tương tự hoặc ít hơn so với khi sử dụng nhiên liệu gốc.
Yucesu và các cộng sự [25] đã nghiên cứu so sánh giữa tính toán và phân
tích thực nghiệm về đặc tính kỹ thuật của động cơ xăng khi sử dụng hỗn hợp
lưỡng nhiên liệu gasoline - ethanol hòa trộn sẵn. Nhóm tác giả đã thực nghiệm
động cơ sử dụng hỗn hợp gasoline - ethanol với các tỷ lệ ethanol thay thế là
10%, 20%, 40% và 60% trên động cơ xăng bốn kỳ, một xy lanh. Khi thực
18

nghiệm được tiến hành bằng cách thay đổi góc đánh lửa sớm có ảnh hưởng
đến tỷ lệ A/F và tỷ số nén tại tốc độ động cơ bằng 2000 [vg/ph] khi bướm ga
mở hoàn toàn. Kết quả cho thấy mô men động cơ lớn hơn so với trường hợp
sử dụng gasoline nguyên bản trong toàn dải tốc độ động cơ, phát thải HC
giảm đáng kể, đồng thời động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu gasoline -
ethanol hòa trộn sẵn có thể dùng tỷ số nén lớn hơn mà không bị kích nổ.
Mustafa Koç và các cộng sự [26] đã nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của
hỗn hợp nhiên liệu gasoline - ethanol hòa trộn sẵn đến tính năng kỹ thuật và phát
thải của động cơ xăng. Nghiên cứu sử dụng hỗn hợp gasoline - ethanol hòa trộn
sẵn với các tỷ lệ ethanol thay thế là 0%, 50% và 85%. Động cơ thực nghiệm là
động cơ xăng, một xy lanh, bốn kỳ với hai tỷ số nén lần lượt là 10 và 11. Tốc độ
động cơ thay đổi trong khoảng 1500 ÷ 5000 [vg/ph]. Kết quả nghiên cứu cho
thấy mô men, công suất động cơ tăng, các thành phần phát thải CO, NOx và HC
đều giảm, đồng thời khi sử dụng lưỡng nhiên liệu gasoline - ethanol hòa trộn sẵn
nên tăng tỷ số nén của động cơ để không xảy ra kích nổ.
Qua các nghiên cứu đã trình bày ở trên cho thấy khi sử dụng nhiên liệu
gasoline - ethanol ở dạng hòa trộn trước đều cho thấy cải thiện được công suất
và mô men động cơ, đồng thời giảm các thành phần phải thải như CO, HC và
NOx.
1.4.2. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ diesel

Tình hình nghiên cứu trong nước

Ethanol là một loại nhiên liệu thay thế tiềm năng cho cả động cơ xăng
và động cơ diesel, đồng thời có khả năng cải thiện tính năng kinh tế, kỹ thuật
và phát thải của động cơ. Điển hình gồm các nghiên cứu sau:
Nghiên cứu đánh giá tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel
khi sử dụng hỗn hợp diesel - ethanol hòa trộn sẵn với tỷ lệ ethanol thay thế lần
lượt là 5% và 10% [27]. Kết quả cho thấy mô men động cơ và tiêu hao nhiên
19

liệu thay đổi không đáng kể, phát thải HC, CO và độ khói giảm, phát thải
NOx tăng khi so sánh với trường hợp sử dụng diesel gốc.
Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia nhiên liệu sinh học E10 và D5 đến
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ được tác giả Lê Danh Quang thực
hiện trong luận án tiến sĩ (2014) "Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia nhiên
liệu sinh học E10 và D5 đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ" cho
thấy: Khi thử nghiệm đối chứng đánh giá tác động của phụ gia VPI-D đến
tính năng kinh tế, kỹ thuật của động cơ diesel D243, kết quả là ở thời điểm 0
giờ mô men động cơ tăng trung bình 5,7%, suất tiêu hao nhiên liệu giảm
khoảng 2,5%, các thành phần phát thải đều giảm, cụ thể: CO: 3,5%; HC:
6,6%; NOx: 5,5%; CO2: 0,86% và PM: 3,3% khi so sánh với trường hợp
không sử dụng phụ gia. Kết quả thử nghiệm mô men, công suất, suất tiêu hao
nhiên liệu và nhiệt độ khí xả của động cơ tại các thời điểm 50 giờ và 100 giờ
chạy ổn định không thay đổi nhiều so với thời điểm 0 giờ. Sau 50 giờ và 100
giờ chạy ổn định với nhiên liệu D5 có phụ gia VPI-D, lượng phát thải được
cải thiện. Cụ thể, sau 50 giờ chạy ổn định phát thải HC, NOx, CO, CO2 và PM
giảm hơn so với thời điểm 0 giờ lần lượt là 3,9%, 14,7%, 3,6%, 1,2% và 4,3;
sau 100 giờ chạy ổn định phát thải HC, NOx, CO, CO2 và PM giảm hơn so
với thời điểm 0 giờ lần lượt là 5%, 16,3%, 8,4%, 2,2% và 6%.

Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Có một vài công nghệ có thể ứng dụng cho động cơ diesel sử dụng nhiên liệu
ethanol:
+ Sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol hòa trộn sẵn;
+ Ethanol phun trực tiếp;
+ Ethanol phun trên đường ống nạp.
20

* Sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol hòa trộn sẵn
E.A. Ajav và các cộng sự [28] đã nghiên cứu thực nghiệm một số thông số
hiệu suất của động cơ diesel khi sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol hòa trộn sẵn tại
tốc độ động cơ không đổi. Trong nghiên cứu sử dụng động cơ TV110, một xy
lanh, làm mát bằng dung dịch. Kết quả cho thấy công suất lớn nhất của động cơ
diesel nguyên bản đạt 10,71 [ml] tại tốc độ 1475 [vg/ph], công suất lớn nhất đạt
lần lượt là 10,66; 10,63; 10,51; 10,39 [ml] tương ứng với các tỷ lệ ethanol thay
thế lần lượt là 5%; 10%; 15% và 20%. Như vậy, có thể coi công suất động cơ
giảm không đáng kể khi sử dụng hỗn hợp diesel - ethanol hòa trộn sẵn với tỷ lệ
thay thế có thể đạt đến 20% so với động cơ diesel nguyên bản.
Theo nghiên cứu của Eugene EE và các cộng sự [29] thì động cơ cần
một số điều chỉnh nhỏ như thay đổi thời điểm phun và lượng phun để động cơ
giữ được công suất cực đại, mức độ điều chỉnh nhiều hay ít phụ thuộc vào tỷ
lệ ethanol trong nhiên liệu và phụ thuộc vào ảnh hưởng của ethanol đến quá
trình cháy.
Theo nghiên cứu của Alan C. Hansen và các cộng sự [30] thì ethanol
khan có thể hòa trộn với nhiên liệu diesel, tuy nhiên do ethanol có tính hút
nước mạnh nên lượng nước trong hỗn hợp sẽ dần tăng lên và làm hỗn hợp bị
phân tách, lượng nước này sẽ dần tăng lên trong quá trình bảo quản và lưu trữ.
Theo nghiên cứu của Murayama T và các cộng sự [31] cho biết, khả năng hòa
tan của hỗn hợp diesel - ethanol phụ thuộc vào tỷ lệ hòa trộn, nhiệt độ, hàm
lượng nước, nồng độ chất phụ gia và trọng lượng riêng của nhiên liệu diesel.
So với các loại nhiên liệu diesel thông thường, các loại nhiên liệu pha trộn cho
hiệu suất nhiệt tốt hơn, độ khói giảm, và phát thải HC, NOx, CO giảm.
Do ethanol có tính chất cơ lý khác với nhiên liệu diesel nên khi thêm
ethanol vào diesel sẽ làm thay đổi tính chất cơ lý của nhiên liệu gốc như làm
giảm mạnh trị số cetan cũng như độ nhớt và nhiệt trị của hỗn hợp. Với lý do
21

này động cơ sẽ khó khởi động lạnh, hiện tượng rò rỉ nhiên liệu tăng lên đồng
thời chiều dày màng dập lửa tăng do nhiệt hóa hơi của ethanol cao.
Weidmann và các cộng sự [32] đã tiến hành đo đặc tính của động cơ
diesel bốn xy lanh Volkswagen sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel pha
ethanol, kết quả cho thấy HC, CO và andehit trong khí thải tăng lên, tuy nhiên
NOx và độ khói giảm so với chạy nhiên liệu diesel.
Czerwinski và các cộng sự [33] đã xây dựng đặc tính của động cơ
diesel bốn xy lanh phun trực tiếp sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel pha 30%
thể tích ethanol và 15% thể tích dầu hạt cải. Kết quả cho thấy khi thêm
ethanol sẽ làm cho nhiệt độ cháy giảm, tất cả chất độc hại trong khí thải giảm
ở toàn tải, tuy nhiên lượng CO và HC tăng tại tải nhỏ và tốc độ thấp.
Qua việc phân tích các công trình đã nghiên cứu sử dụng hỗn hợp
diesel-ethanol hòa trộn sẵn cho thấy ưu điểm của phương pháp này là không
phải thay đổi kết cấu động cơ mà chỉ cần điều chỉnh thời điểm phun và lượng
phun cho phù hợp với tỷ lệ ethanol thay thế để đảm bảo giữ được mô men và
công suất động cơ. Tuy nhiên phương pháp này không tối ưu được tỷ lệ
ethanol thay thế theo tốc độ và tải của động cơ, đồng thời ethanol có tính hút
nước mạnh nên lượng nước trong hỗn hợp sẽ dần tăng lên và làm hỗn hợp bị
phân tách, lượng nước này sẽ dần tăng lên trong quá trình bảo quản và lưu trữ
gây khó khăn trong quá trình sử dụng.
* Ethanol phun trực tiếp
Một công nghệ khác là sử dụng hai hệ thống nhiên liệu trên cùng một
động cơ, trong đó ethanol được phun trực tiếp vào buồng cháy và đốt cháy bằng
nhiên liệu diesel phun mồi, thời điểm phun mồi trước thời điểm phun của ethanol
và phải đảm bảo được độ êm dịu và đạt hiệu suất cháy cao nhất. Theo nghiên
cứu của Savage LD [34], phương pháp này cho phép tỷ lệ ethanol lên tới 90%
trong điều kiện lý tưởng. Công nghệ này còn tạo ra quá trình cháy êm
22

dịu, độ mờ khói và khí thải rất thấp. Tuy nhiên áp dụng công nghệ này vào
thực tế gặp nhiều khó khăn do tính phức tạp trong thiết kế hệ thống phun
ethanol cao áp.
* Ethanol phun trên đường ống nạp
Phương pháp thứ ba là ethanol hòa trộn với không khí nạp trước khi đi
vào xy lanh động cơ. Theo phương pháp này M.Abu-Qudais và các cộng sự
[35] đã nghiên cứu ảnh hưởng của hai trường hợp phun ethanol trên đường
ống nạp và diesel - ethanol hòa trộn sẵn đến đặc tính và phát thải của động cơ
diesel một xy lanh, bốn kỳ, làm mát bằng dung dịch.
Kết quả cho thấy, hiệu suất nhiệt được cải thiện khoảng 7,5% và 5,4% trên
toàn dải tốc độ lần lượt trong hai trường hợp: phun ethanol trên đường ống nạp
và hỗn hợp diesel - ethanol hòa trộn sẵn. Về phát thải cho thấy CO, HC đều tăng
trong khi độ khói và soot giảm so với khi sử dụng nhiên liệu diesel nguyên bản.
Tỷ lệ ethanol tối ưu theo sự giảm độ khói là 20% và 15% trong lần lượt hai
trường hợp phun ethanol và hỗn hợp diesel - ethanol hòa trộn sẵn.
Từ các kết quả trên, cho thấy khi sử dụng ethanol làm nhiên liệu thay thế
với tỷ lệ thay thế 20% trong các trường hợp thì phát thải CO, HC tăng và phát
thải độ khói và soot đều giảm. Phát thải CO và HC tăng dẫn đến tỷ lệ ethanol có
thể sử dụng bị giới hạn. Ngoài ra, sử dụng phương pháp phun ethanol gián tiếp
trên đường ống nạp là một phương pháp đơn giản và dễ áp dụng. Tuy nhiên
phương pháp này có nhược điểm là không tận dụng được nhiệt của xupáp nạp
nhằm tạo điều kiện bay hơi cho ethanol khi được phun vào nó.
Ogawa H và cộng sự [36] đã tiến hành thiết lập đặc tính của động cơ
diesel một xy lanh 0,83 dm3
phun trực tiếp sử dụng hai hệ thống nhiên liệu, bao
gồm hệ thống phun diesel Common - Rail (CR) và hệ thống phun ethanol trên
đường ống nạp, đồng thời sử dụng phương pháp luân hồi khí thải EGR. Kết quả
cho thấy với 20% ethanol và lượng oxy trong khí nạp giảm 15%, độ khói và
23

NOx đều giảm trên toàn bộ dải làm việc của động cơ. Nếu kết hợp tốt giữa
việc phối trộn ethanol và EGR thì có thể cho phép độ khói bằng không đồng
thời hàm lượng NOx giảm mạnh. Kết quả còn cho thấy cần phải giảm tỷ số
nén nhằm đẩy mạnh quá trình hòa trộn giữa diesel và ethanol đồng thời loại
bỏ hiện tượng mất lửa và gõ trong xy lanh.
Ngoài ra có thể kể đến Volpato và cộng sự [37] đã nghiên cứu điều
khiển động cơ diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel - ethanol cho động cơ
nông nghiệp MWM MS-4001P sử dụng bơm phân phối piston hướng kính,
ethanol được phun vào đường ống nạp, trong đó nhiên liệu diesel được phun
vào buồng cháy của động cơ ở dạng phun mồi nhằm kích hoạt nhiên liệu
ethanol cháy chính. Kết quả cho thấy công suất và mô men động cơ vẫn đảm
bảo mặc dù tỷ lệ ethanol thay thế từ 60 ÷ 85% tại chế độ tải 100%.
Qua các nghiên cứu đã trình bày ở trên cho thấy phương pháp phun
ethanol trên đường ống nạp có thể thực hiện bằng cách sử dụng bộ chế hòa
khí hoặc sử dụng vòi phun ethanol có áp suất thấp phun trước xupáp nạp. Mặc
dù phương pháp này phải cần hai hệ thống nhiên liệu và điều khiển độc lập,
làm tăng mức độ phức tạp trong quá trình điều khiển, tuy nhiên phương pháp
này giải quyết được các nhược điểm của hai phương pháp trên, và có các ưu
điểm như sau:
- Không phải thay đổi lớn kết cấu của động cơ, do vòi phun ethanol được
đặt ở trên đường ống nạp.
- Hệ thống nhiên liệu ethanol đơn giản giá thành thấp;
- Do dùng hai hệ thống nhiên liệu riêng, nên việc ngắt phun ethanol dễ
dàng;
- Ethanol bay hơi trong đường ống nạp sẽ làm giảm nhiệt độ khí nạp
giúp tăng mật độ không khí nạp nạp vào động cơ;
24

- Dễ dàng tối ưu tỷ lệ giữa ethanol và diesel theo các chế độ làm việc
của động cơ.
1.5. Kết luận chương 1
Qua nghiên cứu tổng quan ở trên rút ra một số nhận xét sau:
- Việc sử dụng nhiên liệu ethanol nói riêng và nhiên liệu alcohol nói
chung cho động cơ đánh lửa cưỡng bức đã được nghiên cứu khá tỉ mỉ, chi tiết
và thu được nhiều kết quả triển vọng khi sử dụng nhiên liệu cồn thay thế cho
xăng khoáng.
- Sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ cồn ethanol lớn có thể nâng cao hiệu
suất động cơ, giảm phát thải gây ô nhiễm môi trường, góp phần đảm bảo an
ninh năng lượng và nâng cao giá trị sản phẩm nông nghiệp.
- Việc nghiên cứu sử dụng alcohol cho động cơ diesel đang ngày càng
được quan tâm, trong đó việc hình thành lên chế độ vận hành lưỡng nhiên liệu
có 2 phương pháp nổi bật là hòa trộn diesel - alcohol sẵn trước khi phun vào
xi lanh và phương pháp phun hơi cồn vào đường nạp của động cơ.
- Trên cơ sở phân tích các phương pháp hình thành lên chế độ vận hành
động cơ lưỡng nhiên liệu diesel - alcohol, trong nội dung luận văn tác giả sử
dụng phương pháp hòa trộn diesel - alcohol trước trước khi phun vào xi lanh
do đơn giản, không phải thay đổi kết cấu động cơ và quan trọng là thuận tiện
xây dựng mô hình mô phỏng động cơ theo các chu trình lái bằng phần mềm
GT-Suite.
25

CHƯƠNG 2. THÀNH PHẦN KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ
VÀ CÁC CHU TRÌNH THỬ NGHIỆM
2.1. Các thành phần độc hại chính trong khí thải động cơ
Quá trình cháy trong động cơ đốt trong là quá trình ôxy hóa nhiên liệu,
giải phóng nhiệt năng, diễn ra trong buồng cháy động cơ theo những cơ chế
hết sức phức tạp và chịu ảnh hưởng của nhiều thông số. Trong quá trình cháy
sinh ra các hợp chất trung gian rất phức tạp. Sản phẩm cuối cùng của quá trình
cháy gọi là sản phẩm cháy.
Quá trình ôxy hóa nhiên liệu sẽ tạo ra các hợp chất khác nhau trong khí
thải động cơ. Các thành phần chính trong khí thải động cơ là: CO, CO2, NOx,
THC, Anđêhít, thành phần dạng hạt (PM), hợp chất chứa lưu huỳnh.

Ôxít cacbon (Monoxide carbon - CO)

Monoxide carbon (CO) là sản phẩm cháy của nhiên liệu sinh ra do ôxy
hóa không hoàn toàn hyđrô cácbon trong điều kiện thiếu ôxy, CO ở dạng khí
không màu, không mùi, không vị.
CO khi kết hợp với sắt có trong sắc tố của máu sẽ tạo thàmh một hợp
chất ngăn cản quá trình hấp thụ ôxy của Hemoglobin trong máu và làm cho các
bộ phận của cơ thể bị thiếu ôxy.
Theo các nghiên cứu nếu:
- 20% lượng hemoglobin bị khống chế thì sẽ gây nhức đầu, chóng mặt,
buồn nôn;
- 50% lượng hemoglobin bị khống chế thì não bắt đầu bị ảnh hưởng;
- 70% lượng hemoglobin bị khống chế có thể dẫn đến tử vong.
Hàm lượng CO cho phép trong không khí là: [CO] = 33 mg/m3
, [2].
26


Cácbua hydro (Total Hydrocacbon – THC)

Total hydrocacbon (THC) là các loại HC có trong nhiên liệu hoặc dầu
bôi trơn không cháy hết có trong khí thải động cơ. HC có nhiều loại và mỗi
loại có mức độ độc hại khác nhau. Các HC có nguồn gốc paraphin hoặc
naphtanin có thể coi là vô hại, trong khi đó các HC thơm (có nhân benzen)
thường rất độc, chúng có thể gây ra căn bệnh ung thư. HC tồn tại trong khí
quyển còn gây ra sương mù gây tác hại cho mắt, niêm mạc và đường hô hấp.
Thông thường để đánh giá tiêu chuẩn môi trường thì thường xét tổng lượng
HC mà động cơ phát ra (THC).

Ôxít nitơ (NOx)

Ôxítnitơ là sản phẩm ôxy hóa N2 có trong không khí (khí nạp mới) ở
điều kiện nhiệt độ cao trên 11000
C. NOx tồn tại chủ yếu là NO và NO2 trong
đó NO chiếm đại bộ phận. NO là khí không mùi và không nguy hiểm nhưng
nó không bền và dễ biến thành NO2 trong điều kiện tự nhiên. NO2 là khí có
màu nâu đỏ, có mùi gắt, gây nguy hiểm cho phổi, niêm mạc. Khi tác dụng với
nước tạo ra axít, gây ra mưa axít làm ăn mòn chi tiết máy và đồ vật.
Hàm lượng cho phép [NO] = 9 mg/m3
, [NO2] = 9 mg/m3
, [2].

Anđêhít (C-H-O)

Anđêhít có công thức chung là C-H-O, là một chất khí gây tê và có mùi
gắt, một số loại có thể gây ung thư như Foocmondehit.
Hàm lượng cho phép [CHO] = 0,6 mg/m3
, [2].

Chất thải dạng hạt (PM)

PM là chất ô nhiễm đặc biệt quan trọng trong khí thải động cơ diezel, nó
tồn tại dưới dạng hạt rắn có đường kính trung bình khoảng 0,3 μm, nên dễ xâm
nhập vào phổi gây tổn thương tới cơ quan hô hấp và còn có thể gây ung thư do
các hydrocacbon thơm bám dính lên nó. PM sinh ra do quá trình phân hủy nhiên
liệu và dầu bôi trơn, chúng chính là C chưa cháy hết bị bón thành các hạt nhỏ.
27

Trong không khí PM là tác nhân gây sương mù, bụi bẩn làm ảnh hưởng đến
giao thông và sinh hoạt con người.

Hợp chất chứa lưu huỳnh

Sản phẩm chính là khí SO2, chất khí không màu có mùi gắt, khi tác dụng
với nước tạo thành axít yếu (H2SO3) gây hư hại cho mắt và đường hô hấp, SO2
làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể và tăng cường độ tác dụng của các chất ô
nhiễm khác đối với cơ thể. Ngày nay, các loại nhiên liệu được khống chế hàm
lượng S có trong đó. Hàm lượng cho phép [SO2] = 3 ml/m3
, [2].

Cácbonđiôxít (Carbondioxide - CO2)

Cácbonđiôxít là sản phẩm cháy hoàn toàn của C trong O2, là sản phẩm
cháy chủ yếu của quá trình cháy. CO2 tuy không độc với sức khỏe của con
người nhưng với nồng độ quá lớn có thể gây ngạt. CO2 là nguyên nhân chính
gây hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự nóng lên của nhiệt độ trái đất.
Hàm lượng cho phép [CO2] = 2 ml/m3
, [2].
2.2. Cơ chế hình thành các chất độc hại trong khí xả động cơ diesel
Đặc điểm của động cơ diesel là hình thành hỗn hợp bên trong xi lanh
nên hệ số dư lượng không khí λ, so với ở động cơ xăng, nằm trong một giới
hạn rất rộng, cụ thể từ 1,2 ÷ 10 từ toàn tải đến không tải. Chính vì giới hạn λ
rộng nên điều chỉnh tải bằng phương pháp điều chỉnh λ còn gọi là điều chỉnh
chất. Do đó khác với điều chỉnh lượng ở động cơ xăng, trên đường nạp không
có tiết lưu.
Trên hình 2.1 thể hiện cơ chế hình thành chất thải độc hại ở động cơ
diesel và hình 2.2 trình bày đặc tính của các thành phần độc hại chủ yếu trong
động cơ diesel theo hệ số dư lượng không khí.
28

Hình 2.1. Cơ chế hình thành các chất thải độc hại ở động cơ diesel
Qua hình 2.1 ta thấy lượng NOx hình thành nhiều nhất ở vùng cháy
hoàn toàn λ = 1 do nhiệt độ cao. HC tồn tại nhiều ở vùng hỗn hợp nhạt do
không đủ không khí để nhiên liệu tự cháy. Ở khu vực giữa tia phun, chất thải
dạng hạt hình thành nhiều nhất, đây chính là vùng bị ôxy hóa trong lòng ngọn
lửa khuếch tán.
Hình 2.2. Đặc tính các thành phần độc hại của động cơ diesel theo λ

Thành phần CO

Trong khí thải của động cơ diesel, tuy λ > 1 và khá lớn (thừa ô-xy) nhưng
vẫn có thành phần CO mặc dù khá nhỏ là do vẫn có những vùng với λ < 1 (thiếu
ô-xy). Khi λ tăng, ban đầu CO giảm do nồng độ ô-xy tăng và đạt cực tiểu tại λ
29

≈ 2. Tiếp tục tăng λ, CO tăng do tỷ lệ tái hợp của CO với ô-xy trong quá trình
giãn nở giảm đi nên lượng CO còn lại trong khí thải tăng lên.

Thành phần Hydro cacbon chưa cháy (CmHn)

Do λ lớn nên CmHn trong động cơ diesel so với ở động cơ xăng cũng
nhỏ hơn. Khi λ tăng, nhiệt độ cháy giảm nên phần nhiên liệu không cháy được
CmHn sẽ tăng lên. Đối với phương pháp hình thành hỗn hợp dạng màng, do
hiệu ứng sát vách ảnh hưởng mạnh nên CmHn lớn hơn so với trường hợp hình
thành hỗn hợp theo phương pháp thể tích. Nếu tổ chức xoáy lốc và hoà trộn
tốt trong quá trình hình thành hỗn hợp, thành phần CmHn sẽ giảm.

Thành phần NOx

Khi λ tăng, nhiệt độ cháy giảm nên thành phần NOx giảm (hình 2.1 và
hình 2.2). So với ở động cơ xăng thì thành phần NO2 trong NOx cao hơn, cụ
thể chiếm từ 5 ÷ 15%.
Phương pháp hình thành hỗn hợp có ảnh hưởng lớn đến hình thành NOx.
Đối với buồng cháy ngăn cách, quá trình cháy diễn ra ở buồng cháy phụ (hạn chế
không khí) rất thiếu ô-xy nên mặc dù nhiệt độ lớn nhưng NOx vẫn nhỏ. Khi cháy
ở buồng cháy chính, mặc dù λ rất lớn, ô-xy nhiều nhưng nhiệt độ quá trình cháy
không lớn nên NOx cũng nhỏ. Tổng hợp lại, NOx của động cơ buồng cháy ngăn
cách chỉ bằng khoảng 1/2 so với ở động cơ buồng cháy thống nhất.

Chất thải dạng hạt (PM)

Theo định nghĩa của Tổ chức bảo vệ môi trường bang California - Mỹ
thì PM là những thực thể (trừ nước) của khí thải sau khi được hoà trộn với
không khí (làm loãng) đạt nhiệt độ nhỏ hơn 51,70
C và được tách ra bằng một
bộ lọc qui định.
Với định nghĩa như vậy, PM gồm các hạt rắn và các chất lỏng bám theo.
Các hạt rắn gồm: cac-bon tự do và tro còn gọi là bồ hóng (soot), các chất phụ
30

gia dầu bôi trơn, các hạt và vảy tróc do mài mòn... Chất lỏng bám theo gồm
có các thành phần trong nhiên liệu và dầu bôi trơn.
Các hạt (PM) có kích thước từ 0,01 đến 1 μm. Phần lớn hạt có kích thước
< 0,3 μm nên rất dễ bị hít vào và gây tổn thương cho đường hô hấp và phổi.
Thành phần PM trong khí xả phụ thuộc rất nhiều vào chế độ làm việc
của động cơ và phương pháp hình thành khí hỗn hợp.
2.3. Giới thiệu các chu trình thử nghiệm
Hiện nay với mức độ phát triển ngày càng nhanh của các phương tiện giao
thông ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, vì vậy vấn đề ô nhiễm môi trường do
khí thải động cơ trực tiếp gây ra là hết sức cấp bách, liên quan đến sức khỏe con
người. Chính vì vậy, xây dựng tiêu chuẩn khí thải từ động cơ là vấn đề cấp thiết
của mỗi quốc gia. Các tiêu chuẩn thử là quy phạm của mỗi quốc gia, có liên quan
trực tiếp tới điều kiện giao thông như: chất lượng, số lượng và tiêu chuẩn đường
sá, số lượng các loại phương tiện và chủng loại phương tiện giao thông đang lưu
hành, mức độ phát triển của các phương tiện và mức thu nhập của người dân
(điều kiện kinh tế của mỗi nước)... Dựa trên cơ sở đó mà mỗi quốc gia đưa ra các
tiêu chuẩn cho phù hợp và các tiêu chuẩn này phải được nâng cấp, cập nhật và
phát triển theo thời gian để hướng tới mục tiêu môi trường tốt hơn. Khi ban hành
các tiêu chuẩn thử nghiệm thì các chu trình thử nghiệm tương ứng cũng phải
được đưa ra. Các chu trình thử nghiệm là thói quen đi lại của người dân khi sử
dụng phương tiện giao thông, liên quan đến việc tổ chức và cơ sở hạ tầng giao
thông. Hệ thống tiêu chuẩn khí thải phải được xây dựng cho các loại động cơ
khác nhau như: động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ nhiên liệu hóa lỏng. Trên
các loại phương tiện khác nhau như: xe con, xe tải, xe máy... Và trên các điều
kiện vận hành khác nhau như trên xa lộ hoặc trong thành phố... Hiện nay trên thế
giới có nhiều chu trình thử được sử
31

dụng cho hai loại xe (xe con và xe tải) như chu trình thử của Mỹ, Châu Âu và
Nhật bản. Mỗi chu trình thử gắn với một tiêu chuẩn khí thải.
Trong nội dung luận văn này chỉ giới thiệu 3 chu trình thử nghiệm sau:
1. Chu trình thử cho đường phố FTP - 75
2. Chu trình thử cho xa lộ HW (US-Highway-Cycle)
3. Chu trình thử Châu Âu NEDC.
1. Chu trình thử cho đường phố FTP – 75
Chu trình thử của Mỹ FTP-75 (Federal-Test-Procedure) áp dụng cho xe
con chạy trên đường phố. Chu trình thử FTP-75 bao gồm ba giai đoạn: giai
đoạn khởi động lạnh, giai đoạn ổn định, giai đoạn khởi động nóng. Nhưng
giai đoạn ba bắt đầu sau khi động cơ ngừng hoạt động 10 phút. Các thông số
cơ bản của chu trình thử như sau:
+ Quãng đường tổng cộng: 11,04 mile (17,77 km)
+ Thời gian thử nghiệm : 1874 s
+ Vận tốc trung bình : 21,2 mph (34,1 km/h)
Chu trình FPT-75 được trình bày trong hình 2.3 và các thông số nêu
trong bảng 2.1 như sau:
Hình 2.3. Chu trình thử FTP 75
32

Bảng 2.1. Các thông số của chu trình thử xe con cho đường thành phố của Mỹ
Giai đoạn Chế độ làm việc Thời gian (s) Hệ số quy đổi
1 Khởi động lạnh 505 0,43
2 Ổn định 864 1,00
3 Khởi động nóng 505 0,57
Khí thải của mỗi giai đoạn được gom riêng vào các túi chứa, được phân
tích và nhân với hệ số quy đổi, tổng hợp lại được kết quả tổng cộng. Đơn vị
tính, [g/mile].
Ví dụ: Tính lượng CO phát thải trong quá trình thử
[CO]Tổng = 0,43.[CO]GĐ1 + [CO]GĐ2 + 0,57.[CO]GĐ3
2. Chu trình thử cho xa lộ HW (US-Highway-Cycle)
Chu trình thử được trình bày trên hình 2.4 áp dụng cho xe con chạy trên
xa lộ với các thông số sau:
+ Quãng đường thử tổng cộng: 10,22 mile (16,44 km);
+ Vận tốc trung bình: 48,1 mph (mile per hour) (77,4 km/h);
+ Vận tốc cực đại: 59,9 mph (96,4 km/h);
+ Thời gian thử tổng cộng: 765 s.
Hình 2.4. Chu trình thử xe con trên xa lộ của Mỹ, HW
33

3. Chu trình thử Châu âu NEDC
Chu trình thử Châu Âu NEDC (New European Driving Cycle) áp dụng
cho xe con và xe tải nhỏ, bao gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: dùng cho xe
chạy trong thành phố, gồm 4 chu trình ECE 15 được tiến hành liên tiếp nhau.
Mỗi chu trình ECE15 có thời gian thử nghiệm 195 giây, vận tốc trung bình 19
km/h, quãng đường thử nghiệm 1,013 km. Tổng quãng đường thử nghiệm
trong giai đoạn 1 là 4,052 km. Giai đoạn 2: dùng cho xe chạy trên xa lộ. Thời
gian chạy thử nghiệm là 400 giây, vận tốc trung bình 62,6 km/h, vận tốc cực
đại 120 km/h, quãng đường thử nghiệm 6,966 km, gia tốc tăng tốc 0,833 m/s2
,
gia tốc giảm tốc - 1,389 m/s2
. Tổng thời gian chạy thử nghiệm là 1180 giây,
quãng đường thử 11 km, vận tốc trung bình 32,5 km/h và vận tốc cực đại 120
km/h. Chu trình thử Châu Âu NEDC được trình bày trong hình 2.5.
Hình 2.5. Chu trình thử Châu Âu NEDC
Nhận xét:
+ Để tạo ra một chu trình thử mới rất phức tạp và tốn kém đòi hỏi sự lỗ
lực của các nhà khoa học, của chính phủ các nước. Do đó trên thế giới hiện nay
chỉ có ba chu trình thử điển hình là của Châu Âu, Mỹ và Nhật. Các nước không
34

có điều kiện xây dựng chu trình thử riêng thì có thể áp dụng một trong ba chu
trình thử của các nước trên sao cho phù hợp với hoàn cảnh là một xu hướng
của các nước trên thế giới hiện nay. Việt Nam đã lựa chọn chu trình thử của
Châu Âu theo xu hướng đó.
+ Qua việc tìm hiểu các chu trình thử, có thể thấy rằng chu trình thử của
Mỹ có tính phức tạp hơn rất nhiều so với chu trình thử của Châu Âu, do chu trình
thử của Mỹ xe ô tô phải liên tục thay đổi tốc độ sao cho phù hợp các chế
độ làm việc của chu trình vì vậy, để điều khiển xe theo đúng chu trình thử thì
cần phải có người điều khiển xe giỏi hoặc phải có robot điều khiển, còn chu
trình thử của Châu Âu tốc độ của xe ít thay đổi hơn, do đó sẽ dễ dàng hơn cho
việc điều khiển xe. Ngoài ra tiêu chuẩn của Mỹ các thành phần độc hại yêu
cầu khắt khe hơn ở tiêu chuẩn Châu Âu. Do đó chu trình thử Châu Âu dễ thực
hiện hơn.
+ Việc tìm hiểu và phân tích tỉ mỉ về chu trình thử có ý nghĩa thực tiễn
rất lớn cho việc áp dụng chu trình thử này vào điều kiện Việt Nam. Nó có tác
dụng định hướng và tham khảo rất quan trọng cho người thực hiện chu trình
thử trên băng thử cũng như giúp cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu phát triển
các chu trình thử mới phù hợp hơn với điều kiện Việt Nam.
2.4. Các tiêu chuẩn khí thải
2.4.1. Tiêu chuẩn khí thải ở Mỹ

Tiêu chuẩn liên bang ở Mỹ cho xe con và xe tải nhỏ

Bao gồm hai tiêu chuẩn: chuẩn loại một và loại hai. Chuẩn loại 1 được
công bố vào năm 1991 và bắt đầu thực hiện trên toàn nước Mỹ vào năm 1997,
chuẩn loại 2 được đề xướng vào năm 1999 và bắt đầu áp dụng vào năm 2004.
* Chuẩn loại 1:
Chuẩn loại 1 áp dụng cho các phương tiện vận tải hạng nhẹ (LDV - Light
driving vehicle), xe con, xe chở khách, xe minivans và xe pick-up. Trong đó
35

phương tiện vận tải hạng nhẹ là tất cả các xe có khối lượng nhỏ hơn 8500 lb
(1 lb = 0,454 kg).
Chuẩn loại một được thực hiện trong giai đoạn 1994 ÷ 1997 với tất cả
các loại xe sử dụng tới 100000 mile, và được điều chỉnh xuống cho các loại
xe đi trên 50000 mile trong giai đoạn 1997 ÷ 2003. Giới hạn NOx cũng được
điều chỉnh giũa xe sử dụng động cơ xăng và động cơ diesel (xe diesel có giới
hạn NOx lớn hơn).
Lượng phát thải độc hại của xe ôtô con và xe tải nhẹ được thực hiện
theo chu trình thử FTP-75 được trình bày trên bảng 2.2, đơn vị tính [g/mile].
Bảng 2.2. Bảng tiêu chuẩn khí thải EPA loại 1
* Chuẩn loại 2:
Chuẩn loại 2 được áp dụng vào năm 2004 ÷ 2009, cho các xe chở khách
và xe tải hạng nhẹ, các giá trị của chuẩn loại 2 được trình bày trong bảng 2.3.
Năm 2008 chuẩn này còn được ứng dụng cho xe tải nặng và phương tiện vận tải
hạng trung (LDTs - Light Duty Trucks và MDPVs - Medium Duty Passenger
36

Vehicles). Trong năm 2004 ÷ 2007 tất cả các xe khách và xe tải nhẹ sẽ không
được cấp chứng chỉ môi trường loại 2 nếu phát thải NOx trung bình lớn hơn
0,30 g/mile. Trong năm 2004 ÷ 2008 các xe tải nặng và phương tiện vận tải
hạng trung (LDTs và MDPVs) sẽ không được cấp chứng chỉ môi trường nếu
lượng phát thải NOx vượt quá 0,60 g/mile (cho HLDT - Heavy Light Duty
Truck) và 0,90 g/mile (cho MDPV).
Chuẩn loại hai được cấu tạo bởi 8 mức chứng nhận khác nhau với độ
chính xác khác nhau. Mỗi giá trị trung bình phát thải NOx của một nhóm xe
sẽ có một chứng nhận lượng chất thải dạng hạt cho 8 mức khác nhau. Trong
thời gian này, lượng phát thải NOx của một loại xe do nhà máy sản xuất phải
có giá trị trung bình nhỏ hơn 0,07 g/mile.
Bảng 2.3. Bảng tiêu chuẩn khí thải EPA loại 2
*: Nồng độ NOx chuẩn là 0,07 g/mile.
37

MDPV (Medium Duty Passenger Vehicles): Phương tiện vận tải hạng trung
NMOG (Non - Methane Organic Compounds): Các hợp chất hữu cơ không kể
CH4.

Tiêu chuẩn liên bang ở Mỹ cho xe tải nặng
* Tiêu chuẩn năm 1987 ÷ 2003

Bảng 2.4. Tiêu chuẩn liên bang Mỹ cho xe tải nặng
* Tiêu chuẩn năm 2004 và sau này
Từ năm 1997 EPA đưa ra các tiêu chuẩn cho động cơ diesel xe tải chạy
trên xa lộ va xe bus trong thành phố được áp dụng cho năm 2004 và sau này.
Với mục đích là giảm lượng NOx cho động cơ xe tải trên xa lộ xuống mức
xấp xỉ 2 g/bph.hr [g/mã lực.h].
38

Bảng 2.5. Tiêu chuẩn EPA cho động cơ diesel chạy trên xa lộ
2.4.2. Tiêu chuẩn khí thải ở Châu âu

Tiêu chuẩn châu âu cho xe con và xe tải nhẹ

Bảng 2.6. Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu cho xe con và xe tải nhẹ. Áp dụng cho
xe con với số chỗ ≤ 6 và xe tải hạng nhẹ có trọng lượng ≤ 2,5 tấn [Đơn vi
tính g/km]
39


Tiêu chuẩn châu âu cho xe tải hạng nặng

Bảng 2.7. Tiêu chuẩn khí thải châu âu cho xe tải nặng, đơn vị tính g/km
2.5. Kết luận chương 2
- Chương 2 đã phân tích về cơ chế hình thành các chất độc hại trong khí
xả của động cơ đốt trong và tác hại của chúng tới sức khỏe con người và môi
trường.
- Đã phân tích và giới thiệu các chu trình thử FTP-75, HW và NEDC
làm cơ sở để nhập vào mô hình mô phỏng xây dựng ở chương 3.
- Đã nghiên cứu và giới thiệu các tiêu chuẩn khí thải của Mỹ và Châu âu.
40

CHƯƠNG 3. MÔ PHỎNG Ô TÔ THEO CÁC CHU TRÌNH THỬ BẰNG
PHẦN MỀM GT-SUITE
Sử dụng phần mềm GT-Drive để tiến hành xây dựng mô hình mô
phỏng động lực ô tô theo các chu trình thử. Thông qua mô hình, đề tài tiến
hành mô phỏng và đánh giá quá trình làm việc của ô tô khi sử dụng nhiên liệu
diesel khoáng gọi là D100 và nhiên liệu pha trộn diesel - ethanol với tỷ lệ pha
trộn là 80% diesel, 20% ethanol gọi là nhiên liệu D80E20 theo các chu trình
thử FTP-75, HW và NEDC.
3.1. Xây dựng mô hình mô phỏng bằng phần mềm GT-Suite
3.1.1. Giới thiệu phần mềm GT-Drive

Giới thiệu chung

Phần mềm GT-Drive nằm trong bộ phần mềm GT-Suite do hãng Gama
Technologies của Mỹ xây dựng và phát triển. Hiện nay phần mềm GT-Drive
đã được thương mại hóa trên toàn cầu. Phần mềm này đang được các công ty
lớn trên thế giới trong lĩnh vực sản xuất ô tô, xe đua công thức 1, tàu thủy và
các trung tâm nghiên cứu, các trường đại học sử dụng. GT-Drive là công cụ
mô phỏng hệ thống truyền lực sử dụng cho phương tiện vận tải đường bộ, tàu
thuyền, trạm phát điện, xe thể thao… GT-Drive cung cấp cho người sử dụng
nhiều phần tử để mô hình hóa bất kỳ bộ phận nào của ô tô, các yếu tố môi
trường, mô phỏng mặt đường, chu trình thử...
Phần mềm GT-Drive có cửa sổ giao diện dùng để xây dựng mô hình và
tính toán như cửa sổ giao diện của các phần mềm hiện đại khác như:
SolidWork, Inventor, AVL-BOOTS,…
Cửa sổ giao diện chính trên hình 3.1 bao gồm [3], [4]:
Các thanh công cụ File, Edit, View, Run, DOE, Assembly, Tools,
Window và Help. Công dụng của các thanh công cụ được diễn giải cụ thể trong
phần Help. Các biểu tượng chức năng được sắp xếp bên dưới của các thanh
41

công cụ. Các phần tử có sẵn của chương trình được sắp xếp bên trái màn hình.
Quá trình xây dựng mô hình được thực hiện bên phải màn hình. Các phần tử
tham gia quá trình xây dựng mô hình được đưa từ bên trái mành hình (danh
mục các phần tử) sang bên phải màn hình (trong vùng xây dựng mô hình)
bằng lệnh coppy. Việc thay đổi kích thước, khoảng cách và hướng của các
phần tử được thực hiện bởi các phím và biểu tượng chức năng khác nhau.
Sau khi thực hiện xong việc lựa chọn và định vị các phần tử trên vùng
xây dựng mô hình, tiếp tục việc nối các phần tử với nhau thông qua các phần
tử liên kết. Số lượng các phần tử được lựa chọn phù hợp với từng loại phương
tiện.
Hình 3.1. Cửa sổ giao diện GT-Drive
Các phần tử được nhập dữ liệu ngay trên giao diện cửa sổ phụ. Định
nghĩa các thuộc tính của các phần tử có trong thư viện GT-Suite.
3.1.2. Xây dựng mô hình mô phỏng
Trên cơ sở định nghĩa và lựa chọn các phần tử tương ứng, mô hình mô
phỏng ô tô con theo các chu trình thử ứng với các loại nhiên liệu khác nhau
được trình bày trên hình 3.2.
42

Hình 3.2. Mô hình mô phỏng ô tô theo các chu trình thử
ứng với các loại nhiên liệu khác nhau
Các phần tử chính của mô hình mô phỏng bao gồm:

Phần tử động cơ (EngineState - Mapped Egine)

Hình 3.3. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử động cơ
43

Phần tử này dung để định nghĩa các đặc trưng của động cơ dựa trên các
bản đồ “Maps” hiệu suất của động cơ, suất tiêu thụ nhiên liệu, tốc độ tỏa
nhiệt, đặc tính phát thải và các đặc tính khác.

Mô hình ô tô “Vihicle - TC”

Mô hình thể hiện hệ thống truyền lực của ô tô được thiết lập từ các
phần tử đơn lẻ như phần tử mô tả hộp số, phần tử mô tả truyền lực chính vi
sai, cầu xe… Mô hình hệ thống truyền lực được thể hiện trên hình 3.4.
Hình 3.4. Mô hình hệ thống truyền lực ô tô “Vihicle - TC”
Một vài thông số chính cần khai báo cho mô hình ô tô “Vihicle - TC” được
giới thiệu trên bảng 3.1.
Bảng 3.1. Các thông số chính trong mô hình ô tô “Vihicle - TC”
TT Thông số Giá trị
1 Tỷ số truyền các số tiến ih1 = 2,393; ih2 = 1,45; ih3 = 1; ih4 = 0,677
2 Tỷ số truyền lực chính ic = 3,2
3 Khối lượng không tải của ô tô 1500 kg
44

4 Diện tích cản chính diện 0,8 m2
5 Hệ số cản lăn f = 0,31

Phần tử “ControllerVehicle - Vehicle Controller”

Phần tử này được dùng khi phân tích động lực ô tô theo các chu trình
lái. Ngoài ra phần tử này được sử dụng để mô tả các hoạt động của người lái
như điều khiển vị trí chân ga, vị trí bàn đạp phanh, vị trí bàn đạp côn, điều
khiển sang số.
Hình 3.5. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử Vehicle_Controller
Ngoài ra, còn có các phần tử thể hiện cảm biến, bộ điều khiển và ECU
điều khiển động cơ. Để thiết lập lên các chu trình thử, trong mô hình sử dụng
các phần tử tham chiếu, sau khi nhập các chu trình thử mong muốn ta thu
được các phần tử thể hiện các chu trình lái FTP-75, HW và NEDC lần lượt
như trên hình 3.6, 3.7 và 3.8.
45

Hình 3.6. Chu trình thử FTP-75 thiết lập trong mô hình mô phỏng
Hình 3.7. Chu trình thử HW thiết lập trong mô hình mô phỏng
46

Hình 3.8. Chu trình thử NEDC thiết lập trong mô hình mô phỏng
3.1.3. Chạy mô hình (Run Simulation)
Sau khi nhập xong dữ liệu cho các phần tử trong mô hình, bước tiếp
theo tiến hành chạy mô hình. Thời gian chạy mô hình tùy thuộc theo số phần
tử có trong mô hình, bước đặt ở phần điều khiển chung và các yêu cầu kết quả
tính toán cần quan tâm cũng như chu trình lái được lựa chọn. Sau khi chạy mô
hình xong kết quả có thể đưa ra ở dạng bảng hoặc đồ thị và được lưu lại trong
tệp kết quả có dạng *.gdx
3.2. Nhiên liệu sử dụng khi mô phỏng
Nhiên liệu sử dụng khi mô phỏng là nhiên liệu diesel khoáng và D80E20
(80% diesel, 20% ethanol) với các thông số cơ bản được giới thiệu trong bảng
3.2 [10], [15].
47

Nghiên Cứu Đặc Tính Phát Thải Của Động Cơ Lưỡng Nhiên Liệu Cồn - Diesel Theo Các Chu Trình Lái Ftp, Hw Và Nedc.doc

Nghiên Cứu Đặc Tính Phát Thải Của Động Cơ Lưỡng Nhiên Liệu Cồn - Diesel Theo Các Chu Trình Lái Ftp, Hw Và Nedc.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nghiên Cứu Đặc Tính Phát Thải Của Động Cơ Lưỡng Nhiên Liệu Cồn - Diesel Theo Các Chu Trình Lái Ftp, Hw Và Nedc.doc

Similar to Nghiên Cứu Đặc Tính Phát Thải Của Động Cơ Lưỡng Nhiên Liệu Cồn - Diesel Theo Các Chu Trình Lái Ftp, Hw Và Nedc.doc (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Nghiên Cứu Đặc Tính Phát Thải Của Động Cơ Lưỡng Nhiên Liệu Cồn - Diesel Theo Các Chu Trình Lái Ftp, Hw Và Nedc.doc