Luận án Nguyễn Danh Chấn - Đánh giá nhiên liệu DMF trên động cơ xăng

Luận án tiến sĩ trong quản trị kinh doanh nghiên cứu tác động của mua sắm trực tuyến lên phúc lợi, phân tích giá trị mua sắm, niềm tin và hành vi mua sắm đàm

• Tác giả: Nguyễn Danh Chấn
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Hoàng Anh Tuấn
• Trường học: Trường Đại học Giao thông vận tải
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
• Đề tài: Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật và phát thải khi sử dụng nhiên liệu dimethylfuran trên động cơ xăng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về luận án tiến sĩ quản trị kinh doanh trực tuyến hạnh phúc mua sắm

Luận án tiến sĩ này tập trung vào chủ đề hạnh phúc mua sắm trực tuyến. Hạnh phúc ở đây được xem là kết quả của ba yếu tố chính: giá trị mua sắm, niềm tin và hành vi mua sắm bốc đồng. Nghiên cứu áp dụng một tiếp cận lưỡng cực, nghĩa là xem xét cả mặt tích cực và tiêu cực của các yếu tố này. Mục tiêu là hiểu rõ cơ chế tạo nên sự hài lòng và phúc lợi của người tiêu dùng khi mua sắm trên nền tảng trực tuyến. Phương pháp này cung cấp cái nhìn toàn diện hơn so với các nghiên cứu trước đây. Nó giúp xây dựng mô hình lý thuyết vững chắc cho lĩnh vực thương mại điện tử.

1.1. Định nghĩa các khái niệm cốt lõi

Giá trị mua sắm chỉ tổng lợi ích người tiêu dùng nhận được, bao gồm giá trị chức năng, cảm xúc và xã hội. Niềm tin là sự tin tưởng vào người bán và nền tảng trực tuyến, giảm thiểu rủi ro cảm nhận. Mua sắm bốc đồng là hành vi mua hàng không có kế hoạch trước, thường bị ảnh hưởng bởi cảm xúc. Hạnh phúc mua sắm trực tuyến là trạng thái thỏa mãn và vui sướng sau giao dịch. Tiếp cận lưỡng cực phân tích cả khía cạnh tích cực lẫn tiêu cực của mỗi yếu tố.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu chính là xây dựng và kiểm định mô hình lý thuyết về mối quan hệ giữa giá trị mua sắm, niềm tin, mua sắm bốc đồng và hạnh phúc. Nghiên cứu nhắm đến người tiêu dùng thường xuyên mua sắm trực tuyến tại các thị trường mới nổi. Phạm vi giới hạn ở các sản phẩm tiêu dùng nhanh và thời trang. Phương pháp bao gồm khảo sát định lượng và phân tích dữ liệu bằng mô hình cấu trúc phương trình. Kết quả kỳ vọng sẽ cung cấp bằng chứng thực nghiệm cho lý thuyết hành vi người tiêu dùng.

II. Phân tích mối quan hệ giữa giá trị niềm tin và hạnh phúc

Phân tích mối quan hệ là trọng tâm của luận án. Giá trị mua sắm trực tiếp ảnh hưởng đến cảm giác hạnh phúc. Khi người tiêu dùng cảm nhận được giá trị cao, mức độ hài lòng tăng lên. Niềm tin đóng vai trò trung gian quan trọng. Nó giảm bớt lo ngại về rủi ro, từ đó tăng cường trải nghiệm tích cực. Tuy nhiên, mua sắm bốc đồng có tác động phức tạp. Nó có thể mang lại niềm vui tức thời nhưng cũng dẫn đến hối hận sau mua. Tiếp cận lưỡng cực giúp làm rõ những tác động đối nghịch này. Nghiên cứu chỉ ra rằng sự cân bằng giữa các yếu tố là then chốt cho hạnh phúc bền vững.

2.1. Tác động tích cực của giá trị và niềm tin

Giá trị mua sắm cao tạo động lực và sự hài lòng cho người tiêu dùng. Khi sản phẩm đáp ứng kỳ vọng, cảm giác hạnh phúc được củng cố. Niềm tin xây dựng mối quan hệ lâu dài giữa người mua và người bán. Nó khuyến khích hành vi mua sắm lặp lại và tăng cường cam kết với thương hiệu. Sự kết hợp giữa giá trị và niềm tin tạo ra trải nghiệm mua sắm trọn vẹn. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường trực tuyến thiếu tiếp xúc vật lý. Kết quả là phúc lợi tổng thể của người tiêu dùng được cải thiện.

2.2. Tác động tiêu cực và mặt trái của mua sắm bốc đồng

Mua sắm bốc đồng có thể dẫn đến chi tiêu quá mức và lãng phí tài chính. Người tiêu dùng có thể mua những thứ không thực sự cần, gây ra cảm giác tội lỗi. Hành vi này cũng liên quan đến stress và lo âu sau khi mua hàng. Trong một số trường hợp, nó làm suy giảm niềm tin vào bản thân và quyết định cá nhân. Tiếp cận lưỡng cực nhấn mạnh rằng hạnh phúc ngắn hạn từ mua sắm bốc đồng có thể trả giá bằng phúc lợi dài hạn. Cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng giữa khoảnh khắc vui sướng và hậu quả tiềm ẩn.

III. Phương pháp nghiên cứu tiếp cận lưỡng cực trong luận án

Phương pháp nghiên cứu áp dụng tiếp cận lưỡng cực để phân tích dữ liệu. Điều này có nghĩa là xem xét cả hai mặt của mỗi biến số. Ví dụ, giá trị mua sắm không chỉ có lợi mà cũng có thể tạo áp lực. Niềm tin có thể bị lạm dụng nếu quá mù quáng. Mua sắm bốc đồng mang lại cảm xúc mạnh nhưng không ổn định. Thiết kế nghiên cứu kết hợp giữa định tính và định lượng. Khảo sát được thực hiện với mẫu lớn để đảm bảo tính đại diện. Phân tích dữ liệu sử dụng kỹ thuật thống kê tiên tiến. Phương pháp này cho phép kiểm định các giả thuyết phức tạp về mối quan hệ phi tuyến tính.

3.1. Thiết kế mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết bao gồm các biến độc lập, biến trung gian và biến phụ thuộc. Giá trị mua sắm và niềm tin là biến độc lập chính. Mua sắm bốc đồng đóng vai trò là biến trung gian hoặc điều tiết. Hạnh phúc mua sắm là biến phụ thuộc. Các giả thuyết được xây dựng dựa trên lý thuyết hiện có và quan sát thực tế. Mô hình tính đến cả tác động trực tiếp lẫn gián tiếp. Thiết kế này cho phép kiểm tra sự tương tác phức tạp giữa các yếu tố. Nó cũng phù hợp với bản chất lưỡng cực của hành vi tiêu dùng.

3.2. Thu thập và phân tích dữ liệu

Dữ liệu được thu thập thông qua bảng câu hỏi trực tuyến với quy mô mẫu lớn. Thang đo Likert năm điểm được sử dụng để đo lường các biến. Quy trình thu thập đảm bảo tính ẩn danh và bảo mật cho người tham gia. Phân tích dữ liệu bao gồm phân tích nhân tố khám phá và xác nhận. Mô hình cấu trúc phương trình được áp dụng để kiểm định mô hình lý thuyết. Phần mềm thống kê chuyên dụng xử lý dữ liệu và tạo kết quả. Quy trình này tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của nghiên cứu khoa học xã hội.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Kết luận của luận án nhấn mạnh tầm quan trọng của tiếp cận lưỡng cực. Nghiên cứu xác nhận rằng giá trị mua sắm và niềm tin có ảnh hưởng tích cực đến hạnh phúc. Tuy nhiên, mua sắm bốc đồng có thể gây ra tác động tiêu cực nếu không được kiểm soát. Mô hình lý thuyết được kiểm định cho thấy mối quan hệ phức tạp giữa các yếu tố. Ứng dụng thực tiễn bao gồm các chiến lược tiếp thị tập trung vào xây dựng niềm tin. Doanh nghiệp nên tối ưu hóa giá trị sản phẩm để tăng cường phúc lợi người tiêu dùng. Cần có các biện pháp giáo dục tiêu dùng để giảm thiểu mua sắm bốc đồng quá mức. Kết quả nghiên cứu đóng góp vào lý thuyết hành vi người tiêu dùng và thực hành kinh doanh.

4.1. Đóng góp lý thuyết và học thuật

Luận án đóng góp mô hình lý thuyết mới về hạnh phúc mua sắm trực tuyến. Nó mở rộng hiểu biết bằng cách kết hợp tiếp cận lưỡng cực. Nghiên cứu cung cấp bằng chứng thực nghiệm cho mối quan hệ giữa giá trị, niềm tin và hành vi bốc đồng. Phát hiện này bổ sung vào văn bản học thuật hiện có về thương mại điện tử. Nó cũng gợi ý hướng nghiên cứu tương lai trong các bối cảnh văn hóa khác nhau. Phương pháp luận có thể được áp dụng cho các nghiên cứu hành vi tiêu dùng khác.

4.2. Ứng dụng cho doanh nghiệp và người tiêu dùng

Doanh nghiệp có thể áp dụng kết quả để cải thiện trải nghiệm khách hàng. Xây dựng niềm tin thông qua chính sách minh bạch và dịch vụ hậu mãi tốt. Tạo giá trị thực sự cho sản phẩm để thúc đẩy hạnh phúc bền vững. Người tiêu dùng nên nhận thức về tác động của mua sắm bốc đồng. Giáo dục tiêu dùng giúp cân bằng giữa niềm vui mua sắm và trách nhiệm tài chính. Nền tảng trực tuyến có thể thiết kế giao diện khuyến khích hành vi mua sắm có ý thức. Ứng dụng thực tiễn này hướng tới phúc lợi tổng thể cho cả doanh nghiệp và người tiêu dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Giao thông vận tải hiện đang phải đối mặt với hai thách thức lớn là sự cạn kiệt của nguồn nhiên liệu hóa thạch và vấn đề ô nhiễm môi trường. Nhiên liệu hóa thạch vẫn sẽ là nguồn năng lượng chính cho ngành giao thông trong nhiều thập kỷ tới, tuy nhiên xu hướng này không thể kéo dài mãi. Mặt khác, áp lực từ vấn đề ô nhiễm môi trường khiến các nhà chức trách trên khắp thế giới đưa ra các điều luật buộc ngành công nghiệp ô tô và hóa dầu phải phát triển các công nghệ mới nhằm giảm phát thải và cải thiện tính kinh tế nhiên liệu.

Hiện nay, tính chung mỗi ngày thế giới tiêu thụ khoảng 86 triệu thùng dầu thô, trong đó 70% dùng cho động cơ đốt trong. Kèm theo đó là vấn đề về ô nhiễm môi trường bởi các chất thải từ động cơ như ôxít nitơ (NOx), phát thải hạt (PM), cacbon mônôxít (CO), hydrocacbon (HC), cacbon điôxít (CO2). Vấn đề ô nhiễm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống, sức khỏe con người và sinh vật trên Trái đất. Do đó các nước trên thế giới hầu hết đều áp dụng các quy định ngày càng nghiêm ngặt hơn về phát thải ô nhiễm từ phương tiện giao thông.

Nhằm đạt các mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đa dạng hóa nguồn nhiên liệu, đồng thời tận dụng các phế phẩm, phụ phẩm nông nghiệp để sản xuất ra các nguồn năng lượng tái tạo, nhiên liệu sinh học được xem như một ứng viên sáng giá cho việc thay thế một phần hoặc hoàn toàn các loại nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Trong số những loại nhiên liệu được tìm kiếm và nghiên cứu thì sinh khối lignoxenluloza, có thể được chiết xuất từ các phế phẩm và phụ phẩm nông nghiệp như gỗ vụn, trấu, rơm rạ hoặc các loài cỏ dại. Đây là nguồn nguyên liệu phong phú, thích hợp cho sản xuất ở quy mô công nghiệp để trở thành nguồn năng lượng thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống. Từ sinh khối lignoxenluloza có thể thu nhận được một loạt các hóa chất cơ bản hoặc hợp chất trung gian tạo ra năng lượng như etanol, butanol, lacton hay methylfuran và dimethylfuran.

Trong đó các hợp chất xx furan được xem là phụ gia triển vọng của nhiên liệu động cơ. Một trong những dẫn xuất furan được quan tâm nghiên cứu là 2,5-dimethylfuran (DMF), là chất không tan trong nước được sử dụng làm phụ gia phối trộn với nhiên liệu truyền thống. DMF có nhiệt độ sôi khoảng 94C, với năng suất tỏa nhiệt khoảng 31,5 MJ/l gần tương đương với xăng (khoảng 35 MJ/l), và cao hơn hẳn so với etanol (khoảng 23 MJ/l). Trên thế giới đã có một số nghiên cứu về việc tổng hợp, thu nhận dimethylfuran từ sinh khối lignoxenluloza ứng dụng làm phụ gia cho nhiên liệu.

Quá trình thực hiện chủ yếu từ việc hydro hóa chọn lọc hydroxymethylfurfural (HMF) thành DMF sử dụng xúc tác kim loại trong dung môi hữu cơ. Năm 2007, các phương pháp cải tiến sản xuất 2-methlyfuran (MF) và DMF từ nguồn đường fructôzơ đã được công bố. Cả hai sản phẩm được sản xuất theo phương pháp này đều được xem là các loại nhiên liệu sinh học tái tạo được. Chúng có thể được sử dụng rộng rãi để thay thế cho xăng hóa thạch.

Trong điều kiện cụ thể ở Việt Nam hiện nay, khi xăng pha cồn etanol đã được đưa vào sử dụng hơn 10 năm nay, tuy nhiên hiệu quả kinh tế xã hội còn chưa rõ rệt và tiến triển chậm (do giá thành sản xuất etanol kém cạnh tranh và vấn đề ảnh hưởng đến an ninh lương thực) thì việc nghiên cứu để tìm ra một loại nhiên liệu thay thế mới, có hiệu quả tốt hơn là điều hết sức cần thiết và cấp bách. Từ những luận cứ trên, có thể thấy rằng: “Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật và phát thải khi sử dụng nhiên liệu dimethylfuran trên động cơ xăng” là một vấn đề rất cấp thiết trong bối cảnh hiện nay. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài a) Mục tiêu lý thuyết: - Nghiên cứu tổng quan quy trình sản xuất, tính chất lý hóa và khả năng ứng dụng của DMF trên các loại động cơ đốt trong, đặc biệt là động cơ cháy cưỡng bức (SI) làm cơ sở để xác định khoảng trống và định hướng cho quá trình nghiên cứu. xxi - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về quá trình cháy và hình thành phát thải của động cơ SI sử dụng nhiên liệu DMF để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật và phát thải của động cơ khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu DMF-xăng RON95 trên động cơ xăng.

b) Mục tiêu thực nghiệm: - Nghiên cứu tính toán mô phỏng với sự hỗ trợ của phần mềm AVL-Boost nhằm đánh giá các đặc tính làm việc và phát thải của động cơ SI khi sử dụng các hỗn hợp nhiên liệu DMF. - Nghiên cứu thực nghiệm đối chứng trên động cơ SI nhằm so sánh với kết quả mô phỏng cũng như đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính kỹ thuật và phát thải khi sử dụng các hỗn hợp nhiên liệu DMF. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu a) Đối tượng nghiên cứu: - Về nhiên liệu: xăng thương phẩm RON95 và DMF. - Về động cơ: động cơ cháy cưỡng bức.

b) Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu của đề tài là thế hệ động cơ xăng điển hình được lắp đặt trên các xe ô tô con thông dụng với dải công suất từ 50 đến 100 kW. Các nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm được tiến hành với các nhiên liệu: xăng RON95 và hỗn hợp phối trộn như 10DMF, 20DMF và 30DMF (tương ứng với thành phần DMF trong hỗn hợp lần lượt là 10%, 20% và 30% theo thể tích với xăng thương phẩm RON95) nhằm đánh giá các đặc tính công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải (NOx, HC và CO) theo đặc tính tải và đặc tính ngoài của động cơ. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn a) Về khoa học Luận án có ý nghĩa trong việc xây dựng cơ sở lý thuyết và chuyển đổi động cơ xăng truyền thống sang sử dụng nhiên liệu DMF. Đây là cơ sở cho việc cải thiện tính xxii năng kỹ thuật và phát thải cho động cơ xăng truyền thống khi sử dụng các nguồn nhiên liệu tái tạo có tiềm năng ở nước ta.

Nghiên cứu sẽ góp phần đưa ra đánh giá về mặt kỹ thuật khi sử dụng DMF làm nhiên liệu thay thế cho xăng, một phương án hiện đang được các nhà nghiên cứu trên thế giới nghiên cứu và phát triển. b) Về thực tiễn Đề tài góp phần mở rộng khả năng đa dạng hóa nguồn nhiên liệu sử dụng cho động cơ xăng. Góp phần cải thiện một số chỉ tiêu kỹ thuật và phát thải của động cơ khi chuyển sang sử dụng nhiên liệu xăng pha trộn với DMF theo một tỷ lệ phối trộn hợp lý. Phương pháp nghiên cứu a) Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu tổng quan các nghiên cứu gần đây làm cơ sở cho việc đưa ra định hướng và nội dung chi tiết của nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết làm cơ sở chuyển đổi động cơ sử dụng xăng truyền thống sang sử dụng nhiên liệu DMF và thiết lập các chế độ vận hành cho động cơ b) Nghiên cứu mô phỏng Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng và tính toán mô phỏng quá trình làm việc của động cơ khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu DMF-xăng RON95 bằng phần mềm AVL-Boost.

c) Nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu thực nghiệm nhằm đánh giá tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ xăng khi sử dụng nhiên liệu DMF, qua đó xây dựng phương án tối ưu các thông số làm việc của động cơ khi chuyển sang dùng loại nhiên liệu mới này. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan về nhiên liệu DMF. - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật và phát thải của động cơ khi sử dụng nhiên liệu DMF. - Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng quá trình làm việc của động cơ để xác định các đặc tính làm việc và phát thải của động cơ khi sử dụng nhiên liệu DMF bằng phần mềm AVL-Boost.

- Nghiên cứu thực nghiệm đối chứng để đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính kỹ thuật và phát thải khi sử dụng nhiên liệu DMF. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sản xuất 2,5-dimethylfuran 1.1 Quy trình sản xuất 2,5-dimethylfuran từ sinh khối Hơn 75% sinh khối như ngô, cây cối và cỏ, đều có chứa thành phần cacbohydrat (chẳng hạn như tinh bột và xenlulôzơ). Các cacbohydrat thường tồn tại dưới dạng các chuỗi polyme bao gồm hàng ngàn đơn vị (glucôzơ hoặc fructôzơ). Mỗi đơn vị có sáu nguyên tử cacbon và một nguyên tử ôxy, có nghĩa là các phân tử sinh khối chứa hơn 100 nguyên tử cacbon.

Ngược lại, nhiên liệu chung cho động cơ đốt trong thường có các phân tử gồm 5 đến 15 nguyên tử cacbon. Do đó, những thách thức chính trong việc biến đổi sinh khối sang nhiên liệu sinh học là chia nhỏ các phân tử và loại bỏ nguyên tử ôxy [1]. Cho đến nay, các phương pháp chính sử dụng sinh khối để điều chế DMF bao gồm hai cách, như thể hiện trong Hình 1.1 Sơ đồ các bước điều chế DMF từ sinh khối [2] 2 Phương pháp đầu tiên là tiền xử lý sinh khối và làm giảm nó xuống glucôzơ hoặc fructôzơ trước khi ba nguyên tử ôxy được lấy ra khỏi glucôzơ hoặc fructôzơ bằng cách tách nước chọn lọc để tạo thành HMF. Cuối cùng, HMF có thể được chuyển đổi thành DMF bằng quá trình thủy phân.

Con đường thứ hai là để sinh khối, bao gồm xenlulôzơ hoặc glucôzơ, chuyển hóa thành 5-chloromethylfurfural (CMF) bằng cách tách nước đầu tiên. Sau đó, chuyển CMF thành DMF bằng quá trình thủy phân [3].1 Chuyển đổi sinh khối sang DMF với chất trung gian là HMF Là một chất trung gian quan trọng trong quá trình chuyển đổi sinh khối sang DMF, HMF đã được nghiên cứu rộng rãi về hiệu quả chuyển đổi. Những thành tựu gần đây của các nghiên cứu mở rộng được liệt kê trong Bảng 1.