1 Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHẠM HỒNG CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BIODIESEL TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL MAZDA WL Chuyên ngành : Kỹ thuật Ôtô - MK Mã số : 60.52.35 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2011 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS Dương Việt Dũng Phản biện 1: PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng Phản biện 2: TS Nhan Hồng Quang Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 11 năm 2011 Có thể tìm hiểu Luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong bối cảnh kinh tế giới ñang bước vào toàn cầu hóa, biến ñộng giới ñều ảnh hưởng tới quốc gia, ñó có Việt Nam Trong hai năm trở lại ñây thị trường xăng dầu biến ñộng, tăng giá liên tục, ñã ảnh hưởng không nhỏ tới kinh tế nước ta Do ñó, việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay nhu cầu cấp thiết Việc sử dụng biodiesel từ dầu thực vật ñã góp phần ñáng kể vấn ñề giảm ô nhiễm môi trường, giảm phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu nhập Ở Việt Nam, lượng dầu ăn phế thải chủ yếu thải môi trường bên gây ô nhiễm nguồn nước Do vậy, việc nghiên cứu khả sử dụng từ dầu ăn phế thải cần thiết góp phần vào việc giảm ô nhiễm môi trường từ nguồn dầu thải Đây hướng ñã ñang ñược áp dụng nhiều nước giới Với lý trên, chọn ñề tài “NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BIODIESEL TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL MAZDA WL” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài tập trung nghiên cứu ñánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật ñộng Mazda WL chuyển ñổi nhiên liệu sang sử dụng biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu Nhiên liệu biodiesel B25 có nguồn gốc từ ñầu ăn phế thải sử dụng cho ñộng diesel Mazda WL 3.2 Phạm vi nghiên cứu Tính kinh tế, kỹ thuật ñộng diesel MAZDA WL chuyển ñổi sang sử dụng nhiên liệu biodiesel Footer Page of 126 Header Page of 126 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.2 Phương pháp nghiên cứu 4.2.1 Về lý thuyết Tìm hiểu quy trình sản xuất biodisel từ dầu thực vật, dầu ăn phế thải - Đánh giá tính chất lý hoá B25 có nguồn gốc từ dầu thực vật - Khảo sát hệ thống nhiên liệu ñộng diesel Mazda WL 4.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm: - Xây dựng mô hình thực nghiệm hệ thống AVL - Phân tích kết thực nghiệm sử dụng diesel biodiesel có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Thông qua việc nghiên cứu biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải, ñánh giá khả sử dụng biodiesel B25 ñộng Mazda WL, so sánh thông số kỹ thuật sử dụng với nhiên liệu diesel, từ ñó ñưa ñược khuyến nghị cụ thể sử dụng loại nhiên liệu CẤU TRÚC LUẬN VĂN Luận văn bao gồm chương: Chương 1: TỔNG QUAN Tổng quan tình trạng ô nhiễm môi trường, cần thiết nguồn nhiên liệu thay tình hình sử dụng biodiesel làm nhiên liệu cho ñộng ñốt Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT Nghiên cứu tính chất lý, hoá nhiên liệu dầu thực vật, biodiesel dầu ăn phế thải Các phương pháp xử lý dầu thực vật, dầu ăn phế thải thành biodesel tỷ lệ pha trộn biodiesel thành nhiên liệu cho ñộng Phân tích ñặc ñiểm hệ thống nhiên liệu diesel biodiesel B25 ñộng Mazda WL Tính toán nhiệt cho ñộng sử dụng biodiesel Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Xây dựng mô hình thực nghiệm chạy thử nghiệm biodiesel ñộng Mazda WL Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Phân tích kết quả, ñánh giá tính kinh tế phát thải ô nhiễm Chương 1: TỔNG QUAN 1.1.Tính cấp thiết ñề tài Trong xã hội phát triển, ñộng ñốt có vai trò quan trọng lĩnh vực, công nghiệp, nông nghiệp, kinh tế thảo mãn nhu cầu sống Lợi ích ñộng ñốt mang lại nhiều song nguồn khí xả gây nên ô nhiễm bầu khí quyển, gây hiệu ứng nhà kính Theo ước tính, khí thải ñộng gây cho bầu khí khoảng 80% CO, 60% HC, 40% NOx Ô nhiễm không khí hậu từ hoạt ñộng sống ñại : gia tăng tiêu thụ lượng, phát triển ngành công nghiệp mũi nhọn: công nghiệp luyện kim, hóa học, giao thông ñường hàng không, v.v Việc tìm kiếm loại nhiên liệu, lượng giải ñược vần ñề ô nhiễm không khí mà chủ ñộng ñược nguồn nhiên liệu, hạn chế phụ thuộc vào biến ñộng giới Vì vậy, ñề tài chọn nghiên cứu giải pháp ứng dụng nhiên liệu biodiesel thay cho nhiên liệu ñã dùng cho ñộng diesel 1.2 Lịch sử phát triển nhiên liệu biodiesel Cách ñây 100 năm, nhà phát minh Rudolf Diesel ñã phát minh ñộng chạy dầu thực vật Vào năm 1930 Footer Page of 126 Header Page of 126 1940, dầu thực vật ñược sử dụng nhiên liệu diesel ñược sử dụng tình trạng khẩn cấp Bắt ñầu từ năm 1980, có nhiều tranh cãi lớn việc sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu Cũng vào năm 1980, Caterpilla Brazil ñã sử dụng hỗn hợp 10% dầu thực vật cho ñộng diesel mà thay ñổi thay Tháng năm 1982, Hội nghị ñầu tiên giới việc sử dụng dầu thực vật nhiên liệu ñược diễn Fargo, phía nam Dakota Năm 1982 năm ñáng ñược ghi nhận ñây năm bắt ñầu dử dụng dầu ăn phế thải, thời ñiểm Viện Hóa hữu Graz (Áo) ñầu tiên sử dụng ester dầu hạt cải Trong năm 1989 – 1990, dự án ñầu tư phủ Áo “Sản xuất biodiesel chất lượng cao từ dầu ăn phế thải” ñược thực Đến năm 2003, có quy trình tiên tiến cho việc sản xuất biodiesel từ dầu thực vật dầu ăn phế thải ñã ñược công bố 1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng nhiên liệu biodiesel cho ñộng diesel giới nước 1.3.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng nhiên nhiêu biodiesel cho ñộng diesel giới Nghiên cứu, sản xuất sử dụng nhiên liệu sinh học giới mà ñặc biệt ngành giao thông vận tải có xu hướng tăng nhanh Hiện Brazin có tới 90% ô tô sử dụng nhiên liệu nhiên liệu pha với nhiên liệu có nguồn gốc dầu mỏ Thị trường châu Âu nhỏ nghị ñịnh Kyoto ñược ñưa vào thực hiện, quy chế ngặt nghèo khí thải Tại Mỹ với mục tiêu giảm 70% dầu nhập từ Trung Đông vào 2015 Các kinh tế ñầu tàu Trung Quốc, EU, Mỹ, Nhật, nước có nguồn nhiên liệu ñể phát triển nhiên liệu dồi Brazin, Thái Lan, Footer Page of 126 Header Page of 126 Indonesia, Malaysia, Ấn Độ,…Cũng ñang sức phát triển loại nhiên liệu sạch, ñể tương lai gần kinh tế bớt phải phụ thuộc vào nguồn cung dầu mỏ 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước: Nhóm nghiên cứu PGS.TS Hồ Sơn Lâm ñã tiến hành nghiên cứu hàm lượng chất ñộc hại có khí thải sử dụng biodiesel ñộng máy phát ñiện nhận thấy Loại nhiên liệu BIO-2/IAMS (nhiên liệu dùng cho chạy máy phát ñiện) cho hàm lượng Hydrocacbon khí thải (khi sử dụng 10% bio-2 /IAMS ñể pha với diesel) thấp (25ppm) Khi pha hay 15%, hàm lượng Hydrocacbon khí thải sử dụng 100% diesel Tại Phòng Thí nghiệm trọng ñiểm quốc gia công nghệ lọc hóa dầu nhà khoa học thử nghiệm loại biodiesel pha 5% diesel thông thường số loại xe chỗ xe tải trọng 1,25 tấn, xe chạy 10.000km Kết thử nghiệm cho thấy, biodiesel ñạt tiêu chuẩn Việt Nam pha với tỷ lệ 5% không ảnh hưởng ñến chất lượng vận hành ñộng Nhóm nhà khoa học gồm TS Nguyễn Đình Thành, Th.s Phạm Hữu Thiện, KS Võ Thanh Thọ Lê Trần Duy Quang ñã có công trình tổng hợp biodiesel từ nguồn dầu mỡ phế thải Qua thử nghiệm ñộng xe ô tô Mercedes 16 chỗ với quãng ñường 1.000km, B20 ñảm bảo ñộ khí thải mức cho phép không ảnh hưởng ñến hoạt ñộng ñộng Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT 2.1 Đặc ñiểm, tính chất hóa, lý dầu thực vật 2.1.1 Dầu thực vật (DTV): 2.1.2 Thành phần hóa học dầu thực vật Thành phần hóa học chúng nói chung gồm 95% triglyceride 5% axid béo tự Về thành phần hóa học, ñối với dầu thực vật so với dầu diesel: lượng chứa C 10 – 12%, lượng chứa H – 13% lượng O lớn nhiều 2.1.3 Đặc tính dầu thực vật 2.2 Các phương pháp xử lý dầu thực vật thành nhiên liệu cho ñộng ñốt 2.3 Đặc ñiểm, tính chất lý hoá biodiesel 2.3.1 Biodiesel Biodiesel dầu diesel sinh học; mono ankyl ester, sản phẩm trình ester hóa axít hữu có nhiều dầu mỡ ñộng thực vật, dầu thực vật ñược xem nguồn nhiên liệu sạch, hoàn toàn thay nhiên liệu dầu ñốt hóa thạch diesel thông thường 2.3.2 Đặc tính biodiesel Tính chất vật lý biodiesel tương tự diesel tốt diesel mặt chất thải.Biodiesel khắc phục ñược nhược ñiểm dầu thực vật ñộ nhớt lớn, số Cetan thấp, dễ bị trùng hợp 2.3.3 Các phương pháp ñiều chế biodiesel 2.3.4 Các tiêu kinh tế, kỹ thuật dùng biodiesel: Biodiesel có thuộc tính hóa lý tương tự dầu diesel sản xuất từ dầu mỏ việc sử dụng ñộng diesel với chút thay ñổi ñộng hệ thống nhiên liệu Footer Page of 126 Header Page of 126 2.4 Đặc ñiểm, tính chất hoá lý dầu ăn phế thải 2.4.1 Dầu ăn phế thải Dầu ăn phế thải cặn dầu thực vật nhà máy chế biến thực phẩm, hay nhà hàng, cửa hàng ăn Chúng có ñặc ñiểm ñã qua sử dụng, gia nhiệt nhiều lần nên màu sẫm bị biến chất 2.4.2 Tính chất hoá lý dầu ăn phế thải 2.4.3 Các tính chất ñặc trưng dầu ăn phế thải 2.4.4 Tính chất hoá lý hỗn hợp phối trộn Biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải DO Bảng 2.12 So sánh nhiên liệu diesel Biodiesel B25 Mức quy ñịnh Chỉ tiêu Đơn vị DO 1% S B25 Chỉ số Cetan, 45 54.5 Hàm lượng lưu huỳnh, max %kl Nhiệt ñộ cất 90%, max %tt 370 336 Điểm chớp cháy cốc kín, C 50 70 cSt Độ nhớt ñộng học 400C 3.551 4.115 (mm2/s) Cặn carbon 10%, max %kl 0.3 0.058 Điểm ñông ñặc C Hàm lượng tro, max 0.01 Nước tạp chất học, max %tt 0.05 Vết Ăn mòn miếng ñồng 3h/50 C, n-1 1A Nhiệt trị Kj/kg 41530 37531 2.5 Đặc ñiểm ñộng sử dụng biodiesel: 2.5.1 Các thông số quan trọng ñộng diesel sử dụng biodiesel Chỉ số cetan biodiesel tương ñương với diesel Tuy nhiên biodiesel ñã bốc cháy tốc ñộ cháy nhanh so với diesel, Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 ñó sử dụng biodiesel thay ñổi góc phun sớm khoảng 19 – 200 không thay ñổi góc phun sớm Đối với biodisel có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải có số cetan 54,5 cao so với diesel nên không thay ñổi góc phun sớm Đối với biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải ñộ nhớt cao nhiên liệu diesel Suất tiêu hao nhiên liệu biodiesel nhỏ diesel khoảng 10% chủ yếu nhiệt trị biodiesel nhỏ diesel 2.5.2 Tạo hỗn hợp dùng biodiesel So với dầu diesel biodiesel có ñộ nhớt cao hơn, sức căng bề mặt lớn nên ñể có phun ñều, phun tơi nhiên liệu vào buồng cháy không nên dựa vào lượng tia phun mà cần có hỗ trợ lượng tạo hỗn hợp khác 2.5.3 Vấn ñề tăng khả lưu thông nhiên liệu qua bầu lọc dùng biodiesel Đối với nhiên liệu biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải ñộ nhớt có cao so với nhiên liệu diesel nên sử dụng dầu diesel thông thường mà không cần phải sấy nóng nhiên liệu 2.5.4 Lựa chọn kiểu ñộng sử dụng biodiesel Biodiesel B25 gần hoàn toàn thích hợp cho ñộng diesel, sử dụng biodiesel ñộng diesel gần không thay ñổi ñặc tính ñộng 2.6 Các ưu, nhược ñiểm sử dụng biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải 2.6.1 Ưu ñiểm: Sử dụng biodiesel có nhiều thuận lợi cho môi trường so với petroleum diesel, cụ thể sau: Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 10 Hình 2.5 Hệ thống nhiên liệu ñộng Mazda WL 2.7.2 Bơm cao áp 1-Trục ñiều chỉnh; 2- Giá ñỡ văng; 3- Quả văng; 4- Bạc ñiều chỉnh; 5-Vòng bơm cấp liệu; 6- Rôto bơm cấp liệu; 7- Đệm văng số 2; 8- Vòng lăn; 9- Khớp nối; 10- Đĩa cam; 11- Pittông bơm; 12- Vành tràn; 13- Lò xo pittông; 14- Đầu phân phối; 15- Đầu nối ống ñầu cao áp; 16- Van cắt nhiên liệu Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 2.7.3 Vòi phun 2.8 Tính toán chu trình nhiệt ñộng Mazda WL sử dụng diesel biodiesel B25 2.8.1 Tính toán nhiệt ñộng Mazda WL sử dụng diesel 2.8.2 Tính toán nhiệt ñộng Mazda WL sử dụng Biodiesel 2.8.3 So sánh ñặc tính ñộng Mazda WL sử dụng diesel biodiesel Hình 2.13 So sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda WL sử dụng diesel biodiesel Về thông số tính toán nhiệt ñộng Mazda WL sử dụng nhiên liệu diesel biodiesel công suất, mômen, áp suất thị trung bình… tương ñương Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Xây dựng, lắp ñặt hệ thống thực nghiệm 3.1.1 Động thí nghiệm: MAZDA WL 3.1.2 Các thiết bị sử dụng: 3.1.3 Bố trí lắp ñặt thực nghiệm Hình 3.10 Bố trí thí nghiệm băng thử AVL 3.2 Nội dung thực nghiệm 3.2.1 Chạy thử nghiệm ñộng Mazda WL với nhiên liệu diesel: 3.2.2 Chạy thử nghiệm ñộng Mazda WL với nhiên liệu biodiesel B25 không thay ñổi góc phun sớm 3.3.3 Chạy thử nghiệm ñộng Mazda WL với nhiên liệu biodiesel B25 thay ñổi góc phun 3.3 Phương pháp pha nhiên liệu biodiesel B25 ñiều chỉnh góc phun sớm cho ñộng Mazda WL 3.2.1 Phương pháp pha nhiên liệu biodiesel B25 3.3.2 Phương pháp ñiều chỉnh góc phun sớm 3.4 Trình tự thực nghiệm: 3.5 Kết thí nghiệm (xem phụ lục số liệu) Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 Chương 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 Đánh giá so sánh tính kinh tế, kỹ thuật sử dụng nhiên liệu Diesel biodiesel 4.1.1 Ở vị trí tay ga, alpha 10% 4.1.1.1 Góc phun sớm φ = 100 (góc phun sớm ban ñầu ñộng cơ) Hình 4.1: Đồ thị so sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda Diesel/Biodiesel, alpha 10% Nhận xét: Nhìn vào bảng số liệu ñồ thị ta thấy chế ñộ alpha 10 % công suất Biodiesel (B25) so với nhiên liệu diesel công suất ñộng giảm 28.89% suất tiêu hao nhiên liệu tăng 28,1% 4.1.1.2 Góc phun sớm φ = 200 So sánh công suất, suất tiêu hao nhiên liệu sử dụng diesel biodiesel vị trí tay ga, alpha 10% thay ñổi góc phun sớm φ=200 ñược thể bảng 4.1 ñồ thị 4.2 Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 Hình 4.2: Đồ thị so sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda Diesel/Biodiesel, alpha 10%, thay ñổi góc phun sớm φ = 200 Nhận xét: Khi thay ñổi góc phun sớm φ = 200 nhiên liệu biodiesel ñược phun vào buồng cháy sớm hơn, khả tạo hổn hợp cháy tốt công suất ñộng sử dụng B25 tăng lên 6.87% suất tiêu hao nhiên liệu giảm 3,82% so với chưa thay ñổi góc phun sớm Khi thay ñổi góc phun sớm φ = 20 nhiên liệu B25 sử dụng ñược ñộng Mazda WL Do thay ñổi góc phun sớm 20, nhiên liệu biodiesel phun vào buồng cháy trể nhiên liệu chưa chuẩn bị tốt cho trình cháy nên ñộng không khởi ñộng ñược 4.1.2 Ở vị trí tay ga alpha 50% 4.1.2.1 Góc phun sớm φ = 100 (góc phun sớm ban ñầu ñộng cơ) Kết số liệu so sánh ñược thể bảng 4.3 ñồ thị hình 4.4, 4.5, 4.6, Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 Hình 4.3: Đồ thị so sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda, Diesel/Biodiesel, 50% Nhận xét: Ở vị trí tay ga, alpha 50% tốc ñộ ñộng tăng lên từ 1000 – 3000 [rpm] Khi tăng tốc ñộ quay ñộng làm tăng tốc ñộ chuyển ñộng piston bơm cao áp, ñó làm tăng áp suất phun tốc ñộ tia phun nhiên liệu qua lổ phun, ñộ phun nhỏ ñều Do ta thấy ñộng chạy tương ñối ổn ñịnh sử dụng hai loại nhiên liệu, công suất ñộng sử dụng biodiesel giảm (2.19%) so với sử dụng diesel, suất tiêu hao nhiên liệu sử dụng biodiesel tăng 8.28% 4.1.2.2 Thay ñổi góc phun sớm φ = 200 So sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng thay ñổi góc phun sớm ñược thể bảng 4.9 ñồ thị hình 4.22 4.23 Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 Hình 4.4: Đồ thị so sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda, Diesel/Biodiesel B25 thay ñổi góc phun sớm φ= 200, alpha 50% Nhận xét: Khi ta thay ñổi góc phun sớm φ = 200 công suất ñộng sử dụng biodisel tăng so với sử dụng biodiesel 1.04%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 8.77% Điều cho thấy tăng góc phun sớm chế ñộ tải trung bình số vòng quay từ 1000 - 3000 [rpm] nhiên liệu biodiesel ñược ñưa buồng cháy sớm hơn, chất lượng phun nhiên liệu tăng, làm cho trình tạo hổn hợp cháy tốt nên công suất ñộng tăng lên Tuy nhiên suất tiêu hao nhiên liệu tăng nhiệt trị biodiesel B25 nhỏ nhiên liệu diesel 4.1.2.3 Thay ñổi góc phun sớm φ = 20 So sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng thay ñổi góc phun sớm φ = 20 ñược thể bảng 4.9 ñồ thị hình 4.5 Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 Hình 4.5: Đồ thị so sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda, Diesel/Biodiesel B25 thay ñổi góc phun sớm φ= 20,alpha 50% Nhận xét: Ngược lại thay ñổi góc phun sớm φ = 20 nhỏ góc phun sớm ban ñầu ñộng Nhiên liệu biodiesel có ñộ nhớt cao nhiên liệu diesel phun vào buồng cháy trể, trình tạo hổn hợp cháy không tốt, có tượng cháy rớt công suất ñộng sử dụng biodiesel trường hợp giảm 5,67% suất tiêu hao nhiên liệu tăng 4.47% Điều cho thấy ta thay ñổi góc phun sớm nhỏ nhiên liệu biodiesel sử dụng ñộng Mazda WL không tốt không thay ñổi góc phun sớm Vì vậy, sử dụng nhiên liệu biodiesel B25 không ñược ñiều chỉnh góc phun sớm nhỏ với góc phun sớm ban ñầu 4.1.3 Ở vị trí tay ga alpha 70% Bảng 4.13 cho ta kết so sánh nhiên liệu Diesel Biodiesel B25 mức alpha 70%, Đồ thị so sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng sử dụng hai ñược biểu diễn ñồ thị 4.6 Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 Hình 4.6: So sánh ñặc tính tốc ñộ ñộng Mazda, Diesel/Biodiesel, 70% Nhận xét: Nhìn vào ñồ thị hình 4.25 va bảng số liệu 4.10 ta thấy tốc ñộ ñộng từ 1000 – 1750 [rpm] công suất ñộng dùng nhiên liệu biodisel tương ñương với dùng nhiên liệu diesel Tuy nhiên công suất sử dụng nhiên liệu biodiesel giảm giảm 4.65% so với sử dụng diesel thông thường, suất tiêu hao nhiên liệu tăng khoảng 0.66 % so với sử dụng diesel Điều phù hợp với lý thuyết ñã nêu 4.2 Phân tích tiêu môi trường 4.2.1 So sánh hàm lượng CO2 khói thải ñộng Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 Hình 4.7a: So sánh hàm lượng CO2 khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, α = 10% Hình 4.7b: So sánh hàm lượng CO2 khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, α = 50% Hình 4.7c: So sánh hàm lượng CO2 khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, α = 70% Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 Từ Hình 4.7a,b,c ta thấy, hàm lượng khí thải CO2 khói thải ñộng Diesel sử dụng nhiên liệu B25 thấp so với sử dụng nhiên liệu Diesel dầu khoáng Cụ thể vị trí tay ga 10% khí thải CO2 giảm 4.6%, vị trí tay ga 50% CO2 giảm 47% vị trí tay ga 70% CO2 giảm 24.7% so với sử dụng nhiên liệu diesel 4.2.2 So sánh hàm lượng NOx khí thải ñộng Hình 4.8a So sánh hàm lượng NOx khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, α = 10% Hình 4.8b So sánh hàm lượng NOx khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, α = 50% Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 Hình 4.8c: So sánh hàm lượng NOx khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, α = 70% Hàm lượng khí thải NOx khói thải ñộng sử dụng hỗn hợp nhiên liệu B25 ñã giảm so với sử dụng nhiên liệu Diesel dầu khoáng Ở vị trí tay ga 10% NOx giảm 31,07%, vị trí tay ga 50% NOx giảm 50,82% vị trí tay ga 70% NOx giảm 28,3% 4.3.3 So sánh hàm lượng Hydrocacbon khí thải ñộng cơ: Hình 4.9a: So sánh hàm lượng HC khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, alpha 10%, Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 Hình 4.9b: So sánh hàm lượng HC khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, với alpha 50% Hình 4.9c: So sánh hàm lượng HC khí thải ñộng sử dụng nhiên liệu Diesel hỗn hợp B25, alpha 70% Nhận xét: Ở vị trí tay ga alpha 10% ta thấy với hàm lượng khí thải HC sử dụng biodiesel B25 tăng so với sử dụng diesel 3.67 % Do chế ñộng khởi ñộng nhiên liệu chuẩn bị cho trình cháy chưa tốt nên HC tăng Ở vị trí tay ga alpha 50% 70%, lượng khí thải HC sử dụng nhiên liệu biodiesel diesel tương ñương Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận 1: - Ở vị trí tay ga alpha 10% công suất ñộng sử dụng nhiên liệu Biodiesel B25 giảm 28.89%, suất tiêu hao nhiên liệu ge tăng 28.1% so với sử dụng nhiên liệu diesel - Ở vị trí tay ga alpha 50% công suất ñộng sử dụng nhiên liệu Biodiesel B25 giảm không ñảng kể 2.19 %, suất tiêu hao nhiên liệu (ge) tăng 8.28% so với sử dụng nhiên liệu diesel - Ở vị trí tay ga alpha 70% công suất ñộng sử dụng nhiên liệu Biodiesel B25 giảm 4.65%, suất tiêu hao nhiên liệu (ge) tăng 0.66% so với sử dụng nhiên liệu diesel Kết luận 2: Khi thay ñổi góc phun sớm φ = 20 - Ở chế ñộ tay ga alpha 10% ñộng không khởi ñộng ñược trình chuẩn bị cho trình cháy không tốt - Ở chế ñộ tay ga alpha 50% công suất ñộng sử dụng nhiên liệu Biodiesel B25 giảm 4.91%, suất tiêu hao nhiên liệu (ge) tăng 2.17% so với sử dụng nhiên liệu diesel Kết luận 3: Khi thay ñổi góc phun sớm φ = 200 - Ở chế ñộ tay ga alpha 10% công suất ñộng sử dụng nhiên liệu biodiesel giảm 16% suất tiêu hao nhiên liệu tăng 3.8% - Ở chế ñộ tay ga alpha 50% công suất ñộng sử dụng nhiên liệu Biodiesel B25 tăng 1.04%, suất tiêu hao nhiên liệu (ge) tăng 3.32% so với sử dụng nhiên liệu diesel Kết luận 4: - Khi sử dụng nhiên liệu biodisel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải ñộng Mazda WL làm giảm ñáng kể lượng khí thải COx, NOx làm tăng lượng khí thải HC chế ñộ tay ga 10% Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 50% Tuy nhiên, với ñộng diesel lượng tăng HC nằm giới hạn cho phép Việc giảm lượng khí thải COx NOx ñặc biệt quan trọng loại khí tác nhân gây hiệu ứng nhà kính phá huỷ tầng ozon Ở vị trí tay ga 10% khí thải CO2 giảm 4.6%, vị trí tay ga 50% CO2 giảm 47% vị trí tay ga 70% CO2 giảm 24.7% so với sử dụng nhiên liệu diesel Ở vị trí tay ga 10% NOx giảm 31,07%, vị trí tay ga 50% NOx giảm 50,82% vị trí tay ga 70% NOx giảm 28,3% Ở vị trí tay ga alpha 10% ta thấy với hàm lượng khí thải HC sử dụng biodiesel B25 tăng so với sử dụng diesel 3.67 % vị trí tay ga alpha 50% 70%, lượng khí thải HC sử dụng nhiên liệu biodiesel diesel tương ñương Hướng phát triển ñề tài Đề tài ñã ñã nghiên cứu việc chuyển ñổi sử dụng nhiên liệu diesel sang sử dụng nhiên liệu biodiesel B25 có nguồn gốc từ dầu ăn phế thải cho ñộng Mazda WL Việc sử dụng nhiên liệu Biodiesel B25 ñã làm giảm ñáng kể khí ñộc hại khói xả ñộng góp phần bảo vệ sức khoẻ người Để ñề tài hoàn thiện cần nghiên cứu ñánh giá chế ñộ pha trộn biodiesel có nguồn gốc khác Cần thay ñổi góc phun sớm với ñộ ñể tìm góc phun sớm tối ưu sử dụng nhiên liệu biodiesel Về lâu dài cần phải nghiên cứu tuổi thọ ñộng sử dụng nhiên liệu biodiesel Footer Page 26 of 126 ... ñộng Mazda WL sử dụng diesel biodiesel B25 2.8.1 Tính toán nhiệt ñộng Mazda WL sử dụng diesel 2.8.2 Tính toán nhiệt ñộng Mazda WL sử dụng Biodiesel 2.8.3 So sánh ñặc tính ñộng Mazda WL sử dụng diesel. .. ñề tài “NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BIODIESEL TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL MAZDA WL MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài tập trung nghiên cứu ñánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật ñộng Mazda WL chuyển ñổi nhiên... kiểu ñộng sử dụng biodiesel Biodiesel B25 gần hoàn toàn thích hợp cho ñộng diesel, sử dụng biodiesel ñộng diesel gần không thay ñổi ñặc tính ñộng 2.6 Các ưu, nhược ñiểm sử dụng biodiesel B25