Nghiên Cứu: Ô tô Tải Nhẹ Trường Hải Towner 750 Sử Dụng Syngas

Tải nhẹ Towner 750 chạy Syngas: Giải pháp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả. Tìm hiểu cách chuyển đổi và lợi ích kinh tế bất ngờ từ Syngas.

• Tác giả: Huỳnh Văn Viễn
• Người hướng dẫn: Gs. Bùi Văn Ga
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí
• Đề tài: Ô Tô Tải Nhẹ Trường Hải Towner 750 Sử Dụng Nhiên Liệu Xăng/Biogas/Syngas/HHO
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• TÓM TẮT
• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỜI NÓI ĐẦU
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch
• 1.1.1. Nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường
• 1.1.2. Nguồn nguyên liệu không thể tái sinh
• 1.1.3. Quá trình khai thác không an toàn và dễ xảy ra tai nạn
• 1.1.4. Sự nóng lên toàn cầu
• 1.2. Hiệu quả ô tô sử dụng năng lượng tái tạo
• 1.2.1. Tổng quan về năng lượng tái tạo
• 1.2.2. Hiệu quả về kinh tế và môi trường
• 1.3. Tổng quan khí tổng hợp Syngas
• 1.3.1. Khái quát chung
• 1.3.2. Các loại nguyên liệu để sản xuất khí tổng hợp Syngas
• 1.3.3. Các ưu và nhược điểm
• 1.3.4. Các tạp chất trong syngas
• 1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu sản xuất syngas từ sinh khối
• 1.4.1. Nghiên cứu sản xuất syngas trên Thế giới
• 1.4.2. Nghiên cứu sản xuất syngas tại Việt Nam
• 1.5. Tình hình nghiên cứu khí tổng hợp cho động cơ đốt trong
• 1.5.1. Trên thế giới
• 1.5.2. Tại Việt Nam
• 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP KHÍ SYNGAS CHO ĐỘNG CƠ DA465QE
• 2.1. Cơ sở lý thuyết tính toán
• 2.2. Tổng quan động cơ DA465QE
• 2.3. Đặc điểm hệ thống nhiên liệu động cơ DA465QE
• 2.3.1. Khái quát chung
• 2.3.2. Nguyên lý hoạt động
• 2.3.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính
• 2.3.4. Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử của động cơ DA465QE
• 2.4. Tính toán nhiệt động cơ sử dụng xăng và syngas
• 2.4.1. Tính toán nhiệt khi động cơ dùng nhiên liệu xăng
• 2.4.2. Tính toán nhiệt cho động cơ dùng Syngas
• 2.5. Chuyển đổi hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Towner sang sử dụng khí tổng hợp
• 2.5.1. Cung cấp khí Syngas cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn
• 2.5.2. Cung cấp Syngas cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn kết hợp với van tiết lưu và van công suất
• 2.5.3. Cung cấp Syngas cho động cơ bằng phương pháp phun Syngas trên đường nạp
• 2.5.4. Cung cấp Syngas cho động cơ bằng phương pháp phun Syngas trực tiếp vào buồng cháy
• 2.6. Lựa chọn phương án cung cấp khí
• 2.7. Thiết kế tổng quát hệ thống cung cấp khí syngas cho động cơ DA465QE
• 2.7.1. Sơ đồ hê thống nhiên liêu Syngas
• 2.7.2. Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp khí
• 2.8. Thiết kế mạch điều khiển vòi phun syngas cho động cơ
• 2.8.1. Mạch điều khiển thiết kế
• 2.8.2. Chương trình điều khiển Arduino
• 2.9. Lựa chọn hệ thống cung cấp khí syngas cho động cơ DA465QE
• 2.10. Bố trí và lắp đặt hệ mạch điều khiển và hệ thống nhiên liệu Syngas lên động cơ DA465QE
• 2.10.1. Cải tạo họng nạp đọng cơ động cơ DA465QE
• 2.10.2. Chỉnh sửa vòi phun để thuận tiện cho việc lắp đăt
• 2.10.3. Bố trí mạch điều khiển và vòi phun trên động cơ DA465QE
• 3. THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU KHÍ SYNGAS TRÊN XE THACO TOWNER 750
• 3.1. Tổng quan công nghệ lọc tạp chất trong khí tổng hợp
• 3.1.1. Thiết bị lọc bụi cyclone
• 3.1.2. Bình chứa khí tổng hợp
• 3.2. Tổng quan về bình áp lực
• 3.2.1. Một số loại bình áp lực chứa khí nén thông dụng
• 3.2.2. Chọn bình chứa khí để lắp đặt
• 3.3. Nén khí tổng hợp vào bình chứa áp suất trung bình
• 3.3.1. Công nghệ nén khí
• 3.3.2. Thực hiện nén khí vào bình
• 3.3.3. Đánh giá hiệu quả nén
• 3.4. Thiết kế hệ thống nhiên liệu khí syngas trên xe Thaco TOWNER 750T
• 3.4.1. Tổng quan về ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750
• 3.4.2. Thiết kế sơ đồ đấu dây hệ thống nhiên liệu xăng/syngas lên ô tô
• 3.5. Bố trí và lắp đặt hệ thống nhiên liệu khí syngas trên xe Thaco TOWNER 750
• 3.5.1. Phương án bố trí bình chứa trên ô tô
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Towner 750 Syngas Tổng Quan Giải Pháp Tiết Kiệm Hiệu Quả

Ô nhiễm môi trường từ khí thải động cơ đốt trong, đặc biệt từ các phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, là một vấn đề cấp bách trên toàn cầu. Việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn góp phần vào biến đổi khí hậu, cạn kiệt tài nguyên. Trong bối cảnh đó, việc tìm kiếm và ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo, thân thiện với môi trường trở nên vô cùng quan trọng. Syngas, hay khí tổng hợp, nổi lên như một giải pháp tiềm năng, đặc biệt khi được sử dụng trên các phương tiện vận tải nhỏ như xe tải nhẹ Towner 750. Khí Syngas có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm sinh khối, than đá và thậm chí cả rác thải, mở ra cơ hội tận dụng các nguồn tài nguyên địa phương và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu. Việc chuyển đổi xe Towner 750 sang sử dụng khí Syngas không chỉ giúp giảm lượng khí thải độc hại mà còn có thể mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể nhờ chi phí sản xuất khí rẻ hơn so với xăng dầu. Tuy nhiên, việc ứng dụng Syngas cũng đặt ra nhiều thách thức về mặt kỹ thuật, bao gồm việc thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu phù hợp, đảm bảo hiệu suất động cơ và xử lý các tạp chất có trong khí Syngas. Nghiên cứu và phát triển các công nghệ liên quan đến sản xuất, xử lý và sử dụng khí Syngas là vô cùng quan trọng để khai thác tối đa tiềm năng của nguồn năng lượng này và góp phần vào một tương lai xanh hơn.

1.1. Tổng Quan Về Khí Syngas Và Ưu Điểm Vượt Trội

Syngas là hỗn hợp khí cháy được, chủ yếu bao gồm carbon monoxide (CO), hydrogen (H2), methane (CH4) và một số thành phần khác như carbon dioxide (CO2) và nitrogen (N2). Ưu điểm lớn nhất của Syngas là có thể được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, bao gồm sinh khối (gỗ, rơm, rạ, phế phẩm nông nghiệp), than đá và rác thải. Điều này giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và tận dụng các nguồn tài nguyên địa phương. Syngas có thể được sử dụng để tạo ra điện năng, nhiệt năng hoặc làm nguyên liệu cho các quá trình hóa học. Trong lĩnh vực giao thông vận tải, Syngas có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong, pin nhiên liệu hoặc để sản xuất các loại nhiên liệu tổng hợp như methanol. Việc sử dụng Syngas có thể giúp giảm đáng kể lượng khí thải độc hại so với xăng dầu, bao gồm carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx) và particulate matter (PM). Theo nghiên cứu, việc sử dụng khí Syngas giúp giảm phát thải đến 20% lượng CO, 30% lượng NOx, 70% SOx so với các nhiên liệu từ dầu.

1.2. Ứng Dụng Khí Syngas Trên Thế Giới Và Tại Việt Nam

Công nghệ sản xuất và sử dụng Syngas đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu trên thế giới. Nhiều quốc gia đã thành công trong việc ứng dụng Syngas để sản xuất điện năng, nhiệt năng và nhiên liệu tổng hợp. Tại Ấn Độ, có khoảng 1700 hệ thống qui mô nhỏ được lắp đặt kể từ năm 1987, cho đến nay đã đạt công suất tổng cộng là 35 MW. Hoa Kỳ là nước sản xuất điện từ sinh khối lớn nhất thế giới, có hơn 350 nhà máy điện sinh khối, sản xuất trên 7.500 MW điện mỗi năm, đủ để cung cấp cho hàng triệu hộ gia đình, đồng thời tạo ra 66. Những nhà máy này sử dụng chất thải từ nhà máy giấy, nhà máy cưa, sản phẩm phụ nông nghiệp, cành lá từ các vườn cây ăn quả. Tại Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng Syngas còn khá mới mẻ. Tuy nhiên, đã có một số công trình nghiên cứu sản xuất Syngas từ các nguồn sinh khối khác nhau. Công ty cổ phần chế tạo máy Dzĩ An, Bình Dương là nơi đã sớm nhận ra vai trò và tiềm năng ứng dụng công nghệ sản xuất Syngas để sản xuất điện năng tại Việt Nam cũng như 1 số nước lân cận như Campuchia, Lào.

II. Thách Thức Ô Nhiễm Hiệu Suất Khi Chạy Towner 750 Bằng Xăng

Việc sử dụng xăng làm nhiên liệu cho xe tải nhẹ Towner 750 mang lại nhiều tiện ích về tính cơ động và khả năng vận hành, nhưng đồng thời cũng tạo ra những thách thức lớn về mặt môi trường và hiệu quả kinh tế. Khí thải từ động cơ xăng chứa nhiều chất độc hại như carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), hydrocarbons (HC) và particulate matter (PM), gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Bên cạnh đó, giá xăng dầu ngày càng tăng cao, gây áp lực lên chi phí vận hành của các doanh nghiệp và cá nhân sử dụng xe Towner 750. Động cơ DA465QE/F1 sử dụng trên xe Towner 750 có suất tiêu hao nhiên liệu 275/300g/kWh, là một con số không hề nhỏ, đặc biệt khi xe phải hoạt động trong điều kiện tải trọng cao hoặc di chuyển trên địa hình phức tạp. Việc tìm kiếm một giải pháp nhiên liệu thay thế, vừa thân thiện với môi trường, vừa tiết kiệm chi phí, là một yêu cầu cấp thiết đối với người sử dụng xe Towner 750.

2.1. Tác Động Tiêu Cực Của Khí Thải Động Cơ Xăng Lên Môi Trường

Khí thải từ động cơ xăng là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí đô thị và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Carbon monoxide (CO) là một chất khí không màu, không mùi, có thể gây ngộ độc khi hít phải. Nitrogen oxides (NOx) là các chất khí gây kích ứng đường hô hấp và góp phần vào hình thành sương mù quang hóa. Hydrocarbons (HC) là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, có thể gây ung thư và cũng góp phần vào hình thành sương mù quang hóa. Particulate matter (PM) là các hạt bụi mịn, có thể xâm nhập sâu vào phổi và gây ra các bệnh về đường hô hấp và tim mạch. Ngoài ra, khí thải động cơ xăng còn chứa carbon dioxide (CO2), một loại khí nhà kính góp phần vào biến đổi khí hậu. Việc giảm lượng khí thải từ động cơ xăng là vô cùng quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

2.2. Chi Phí Vận Hành Cao Với Nhiên Liệu Xăng Truyền Thống

Giá xăng dầu ngày càng tăng cao là một gánh nặng đối với các doanh nghiệp và cá nhân sử dụng xe Towner 750. Chi phí nhiên liệu chiếm một phần lớn trong tổng chi phí vận hành xe, ảnh hưởng đến lợi nhuận và khả năng cạnh tranh. Ngoài ra, sự biến động của giá xăng dầu cũng gây khó khăn cho việc lập kế hoạch tài chính và quản lý chi phí. Việc chuyển đổi sang một loại nhiên liệu thay thế, có chi phí sản xuất thấp hơn và nguồn cung ổn định hơn, có thể giúp giảm đáng kể chi phí vận hành xe và tăng tính ổn định trong hoạt động kinh doanh.

III. Giải Pháp Chuyển Đổi Towner 750 Chạy Khí Syngas Tiết Kiệm

Chuyển đổi xe tải nhẹ Towner 750 sang sử dụng khí Syngas là một giải pháp đầy tiềm năng để giải quyết các vấn đề về ô nhiễm môi trường và chi phí vận hành cao. Việc chuyển đổi này đòi hỏi phải thiết kế và lắp đặt một hệ thống cung cấp nhiên liệu Syngas phù hợp, đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và hiệu quả. Hệ thống này bao gồm các bộ phận như bình chứa khí Syngas, bộ điều áp, bộ hòa trộn hoặc vòi phun Syngas và hệ thống điều khiển. Quá trình chuyển đổi cũng cần phải điều chỉnh các thông số hoạt động của động cơ, như thời điểm đánh lửa và tỷ lệ hòa khí, để tối ưu hóa hiệu suất và giảm lượng khí thải.

3.1. Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Khí Syngas Cho Động Cơ DA465QE

Thiết kế hệ thống cung cấp khí Syngas cho động cơ DA465QE là một bước quan trọng trong quá trình chuyển đổi xe Towner 750 sang sử dụng nhiên liệu này. Hệ thống này cần phải đảm bảo cung cấp đủ lượng khí Syngas cho động cơ hoạt động ở các chế độ khác nhau, đồng thời đảm bảo an toàn và độ tin cậy. Có nhiều phương pháp cung cấp khí Syngas cho động cơ, bao gồm sử dụng bộ hòa trộn, phun Syngas trên đường nạp hoặc phun Syngas trực tiếp vào buồng đốt. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, cần phải lựa chọn phương pháp phù hợp với điều kiện cụ thể của động cơ DA465QE và xe Towner 750. Ví dụ, việc cung cấp khí Syngas cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn có thể áp dụng dễ dàng trong quy mô nhỏ, hộ gia đình. Tuy nhiên nhược điểm rất lớn của phương pháp này là hiệu suất nhiệt thấp, do vậy không tận dụng hiệu quả nguồn nhiệt năng của nhiên liệu dẫn đến lãng phí, hiệu quả kinh tế thấp.

3.2. Lựa Chọn Và Lắp Đặt Bình Chứa Khí Syngas An Toàn Trên Xe Towner

Việc lựa chọn và lắp đặt bình chứa khí Syngas trên xe Towner 750 cần phải tuân thủ các quy định về an toàn và đảm bảo không ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe. Bình chứa khí Syngas cần phải được làm từ vật liệu chịu áp lực cao và được kiểm định chất lượng. Vị trí lắp đặt bình chứa cần phải đảm bảo an toàn khi xảy ra va chạm và không gây cản trở cho việc bảo dưỡng và sửa chữa xe. Có nhiều vị trí lắp đặt bình chứa trên xe Towner 750, như dưới gầm xe, trong thùng xe hoặc sau cabin. Cần phải lựa chọn vị trí lắp đặt phù hợp với thiết kế của xe và nhu cầu sử dụng.

IV. Nghiên Cứu Tính Toán Nhiệt Động Cơ DA465QE Khi Chạy Syngas

Để đảm bảo động cơ DA465QE hoạt động ổn định và hiệu quả khi sử dụng khí Syngas, cần phải thực hiện các tính toán nhiệt động lực học để xác định các thông số hoạt động tối ưu. Các tính toán này bao gồm việc xác định nhiệt trị của khí Syngas, tính toán tỷ lệ hòa khí, xác định thời điểm đánh lửa và phân tích quá trình cháy trong buồng đốt. Kết quả của các tính toán này sẽ được sử dụng để điều chỉnh hệ thống điều khiển động cơ và tối ưu hóa hiệu suất và giảm lượng khí thải.

4.1. Xác Định Nhiệt Trị Của Khí Syngas Và Tỷ Lệ Hòa Khí Tối Ưu

Nhiệt trị của khí Syngas là một thông số quan trọng để tính toán lượng nhiên liệu cần thiết cho động cơ hoạt động. Nhiệt trị của khí Syngas phụ thuộc vào thành phần của khí, bao gồm tỷ lệ CO, H2 và CH4. Tỷ lệ hòa khí (tỷ lệ giữa không khí và nhiên liệu) cũng cần phải được điều chỉnh để đảm bảo quá trình cháy diễn ra hoàn toàn và hiệu quả. Tỷ lệ hòa khí tối ưu phụ thuộc vào nhiệt trị của khí Syngas và các điều kiện hoạt động của động cơ.

4.2. Điều Chỉnh Thời Điểm Đánh Lửa Để Tối Ưu Hiệu Suất Động Cơ

Thời điểm đánh lửa là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và lượng khí thải của động cơ. Khi sử dụng khí Syngas, thời điểm đánh lửa cần phải được điều chỉnh để phù hợp với tốc độ cháy của khí. Nếu thời điểm đánh lửa quá sớm hoặc quá muộn, quá trình cháy sẽ không hoàn toàn và hiệu suất động cơ sẽ giảm.

V. Ứng Dụng Lắp Đặt Hệ Thống Syngas Trên Xe Thaco Towner 750

Quá trình lắp đặt hệ thống nhiên liệu khí Syngas trên xe Thaco Towner 750 đòi hỏi sự cẩn thận và tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình kỹ thuật để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành. Các bộ phận của hệ thống, bao gồm bình chứa, van điều áp, đường ống dẫn khí, và bộ điều khiển điện tử, phải được lắp đặt chính xác và kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào sử dụng. Việc tích hợp hệ thống Syngas vào hệ thống điện và điều khiển của xe cũng cần được thực hiện một cách chuyên nghiệp để đảm bảo sự tương thích và hoạt động ổn định.

5.1. Quy Trình Lắp Đặt Chi Tiết Hệ Thống Cung Cấp Nhiên Liệu

Quy trình lắp đặt bao gồm các bước cơ bản như: (1) Xác định và chuẩn bị vị trí lắp đặt các bộ phận chính. (2) Lắp đặt bình chứa Syngas và cố định chắc chắn vào khung xe. (3) Kết nối đường ống dẫn khí từ bình chứa đến van điều áp và bộ hòa trộn/vòi phun. (4) Lắp đặt bộ điều khiển điện tử và kết nối với hệ thống điện của xe. (5) Kiểm tra rò rỉ khí và đảm bảo an toàn trước khi khởi động động cơ. (6) Hiệu chỉnh các thông số hoạt động của động cơ để tối ưu hóa hiệu suất khi sử dụng Syngas.

5.2. Kiểm Tra Và Hiệu Chỉnh Hệ Thống Để Đảm Bảo An Toàn Vận Hành

Sau khi lắp đặt, hệ thống cần được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo không có rò rỉ khí và các bộ phận hoạt động chính xác. Các thông số như áp suất khí, tỷ lệ hòa khí, và thời điểm đánh lửa cần được hiệu chỉnh để đạt được hiệu suất tối ưu và giảm thiểu khí thải. Việc kiểm tra và hiệu chỉnh định kỳ là cần thiết để duy trì sự an toàn và hiệu quả của hệ thống trong suốt quá trình sử dụng.

VI. Kết Luận Tiềm Năng Phát Triển Của Towner 750 Chạy Syngas

Việc chuyển đổi xe Towner 750 sang sử dụng khí Syngas mang lại nhiều lợi ích về kinh tế và môi trường. Tuy nhiên, để khai thác tối đa tiềm năng của giải pháp này, cần phải tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ liên quan đến sản xuất, xử lý và sử dụng khí Syngas. Cần có sự hợp tác giữa các nhà khoa học, kỹ sư và doanh nghiệp để tạo ra các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của thị trường và góp phần vào một tương lai bền vững.

6.1. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế Và Môi Trường Của Việc Chuyển Đổi

Việc chuyển đổi xe Towner 750 sang sử dụng khí Syngas có thể giúp giảm chi phí nhiên liệu, giảm lượng khí thải độc hại và tận dụng các nguồn tài nguyên địa phương. Tuy nhiên, cần phải đánh giá kỹ lưỡng các chi phí đầu tư ban đầu, chi phí bảo trì và chi phí vận hành để xác định hiệu quả kinh tế thực tế của giải pháp này. Việc đánh giá tác động môi trường cũng cần được thực hiện để đảm bảo rằng việc sử dụng khí Syngas thực sự mang lại lợi ích cho môi trường.

6.2. Hướng Phát Triển Công Nghệ Syngas Trong Tương Lai Gần

Trong tương lai, công nghệ Syngas có thể được phát triển theo nhiều hướng, bao gồm tăng hiệu suất sản xuất khí, giảm chi phí xử lý khí, tăng tính linh hoạt của hệ thống cung cấp nhiên liệu và phát triển các ứng dụng mới của khí Syngas trong các lĩnh vực khác. Nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới là vô cùng quan trọng để khai thác tối đa tiềm năng của khí Syngas và góp phần vào một tương lai bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Mục đích thực hiện đề tài - Giải pháp công nghệ ứng dụng nhiên liệu tái tạo trên động cơ ô tô; - Nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu tái tạo và giảm nồng độ phát thải trên động cơ đốt trong. Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu, thiết kế động cơ DA465QE chạy bằng xăng sang chạy khí syngas - Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu khí syngas cho động cơ DA465QE; - Thiết kế, lắp đặt hệ thống nhiên liệu khí syngas xe Thaco Towner 750. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu - Phát triển công nghệ khí hóa nhiên liệu để đáp ứng yêu cầu giảm phát thải ô nhiễm môi trường; - Thiết kế hệ thống cung cấp khí syngas cho động cơ ô tô Towner 750; - Thiết kế lò khí hóa sử dụng nhiên liệu RDF.

Phương pháp nghiên cứu Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm: ➢ Về lý thuyết: - Thu thập tài liệu dựa trên các công trình báo cáo khoa học đã công bố, tạp chí uy tín; - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về đặc điểm nhiên liệu khí; - Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp khí cho động cơ đốt trong. ➢ Về thực nghiệm: - Chế tạo hệ thống cung cấp khí cho động cơ đốt trong; - Lắp đặt hệ thống nhiên liệu khí syngas xe Thaco Towner 750. Cấu trúc của đồ án - Tổng quan về đề tài; - Thiết kế hệ thống cung cấp khí syngas cho động cơ DA465QE; - Thiết kế, lắp đặt hệ thống nhiên liệu khí syngas trên xe Thaco Towner 750; - Nén khí syngas vào bình chứa. SVTH: Huỳnh Văn Viễn GVHD: GS.

Bùi Văn Ga 1 Ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 sử dụng hỗn hợp khí TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Tình trạng ô nhiễm môi trường khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch Nhiên liệu hóa thạch dùng để chỉ nguồn nhiên liệu tự nhiên được hình thành từ thực vật phân hủy và các sinh vật khác, bị chôn vùi bên dưới các lớp trầm tích và đá hàng thiên nhiên kỷ. Những nhiên liệu không thể tái tạo này, bao gồm than, dầu và khí đốt tự nhiên. Nhiên liệu hóa thạch đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ để tạo ra năng lượng, nhưng có nhiều hậu quả liên quan đến việc sử dụng chúng.

Nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường Hình 1. Ô nhiễm môi trường từ khí thải nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch Nếu bạn đã từng đi qua khu công nghiệp với cột khói cao đến tận trời, bạn đã tận mắt chứng kiến ô nhiễm nhiên liệu hóa thạch! Nhiên liệu hóa thạch cần được đốt cháy để giải phóng năng lượng tích trữ trong đó, đồng thời tạo ra cacbon dioxide và các chất ô nhiễm khác được bơm vào không khí. Các chất độc hại dẫn đến những tác động bất lợi cho bầu khí quyển, tạo nên hiệu ứng nhà kính và hiệu ứng nóng lên toàn cầu.  Cụ thể: Sulfur dioxide và kim loại nặng dẫn đến các hậu quả nghiêm trọng như mưa axit và tổn thương đường hô hấp ở người.

Các chất ô nhiễm từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch có liên quan đến các bệnh ung thư và hen suyễn. Nhiên liệu hóa thạch góp phần vào thay đổi khí hậu và sự đóng góp đó trên trực tiếp từ các hạt được đưa vào khí quyển khi nhiên liệu hóa thạch bị đốt cháy. Các hợp SVTH: Huỳnh Văn Viễn GVHD: GS. Bùi Văn Ga 2 Ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 sử dụng hỗn hợp khí chất như CO2 và CH4 xâm nhập vào bầu khí quyển, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu kể từ những năm 1900, gây ra các hậu quả như môi trường sống tự nhiên bị phá hủy, mực nước biển dâng.

Nguồn nguyên liệu không thể tái sinh Formatted: Font: Bold, Italic, Pattern: Clear (White) Hình 1. Nhiên liệu không thể tái sinh Ngay cả khi nhiên liệu hóa thạch không gây ô nhiễm và góp phần vào sự nóng lên toàn cầu, chúng ta sẽ không thể dựa vào chúng mãi mãi. Điều này là do nhiên liệu hóa thạch không thể tái sinh. Hay nói đúng hơn là chúng không thể tự tái tạo đủ nhanh để phục vụ nhu cầu của con người.

Nhiên liệu hóa thạch mất hàng triệu năm để hình thành sâu trong lòng đất, và chúng ta thì không thể chờ đợi nguyên liệu mới hình thành. Với tốc độ khai thác và sử dụng hiện tại, nguồn nguyên liệu hóa thạch sẽ cạn kiệt nếu không chuyển sang các nguồn năng lượng khác. Ngay cả khi vẫn còn đủ nguyên liệu hóa thạch để tiếp tục sử dụng trong nhiều năm, việc tiếp cận và khai thác cũng trở nên khó khăn và tốn kém hơn. Chưa kể nó có thể gây ra tác hại cho môi trường.

Ví dụ như khi lấy khí tự nhiên, người ta sử dụng phương pháp hydrofracking - bơm một dung dịch hóa học vào trái đất để đẩy khí ra ngoài. Quá trình này để lại các chất ô nhiễm nguy hiểm trên trái đất, sau đó có thể xâm nhập vào nguồn cung cấp nước và gây ra các vấn đề sức khỏe con người. Quá trình khai thác không an toàn và dễ xảy ra tai nạn SVTH: Huỳnh Văn Viễn GVHD: GS. Bùi Văn Ga 3 Ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 sử dụng hỗn hợp khí Hình 1.

Khai thác dễ xảy ra tai nạn Như đã đề cập trước đó, nhiên liệu hóa thạch cần được đốt cháy để tạo ra năng lượng. Bình thường thì quá trình đó sẽ xảy ra trong môi trường được kiểm soát của nhà máy. Nhưng đôi khi tai nạn xảy ra gây ra những hậu quả thảm khốc. Một số tai nạn khủng khiếp như nổ giàn khoan gây ra cái chết của nhiều người và những vụ tràn dầu lớn nhất lịch sử.

Những tai nạn này dễ xảy ra với các hoạt động sử dụng nhiên liệu hóa thạch do tính chất dễ cháy của chúng. Mưa axit Mưa axit được hình thành do phản ứng hóa học giữa lưu huỳnh điôxít và các ôxít nitơ trộn với nước, ôxy và các hóa chất khác có nhiều trong khí quyển. Các chất ô nhiễm chủ yếu được tạo ra bởi các nhà máy điện đốt bằng nhiên liệu hóa thạch. Mưa axit là một vấn đề nghiêm trọng và làm hư hại cây cối, hồ, sông, kiến trúc, tượng, hoa màu và động vật hoang dã.

Sự nóng lên toàn cầu Sự nóng lên toàn cầu hay còn gọi là biến đổi khí hậu vẫn bị một số người phủ nhận, nhưng khoa học hầu như ủng hộ điều đó một cách rõ ràng. Nguyên nhân chính là do thải khí nhà kính vào bầu khí quyển. Việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch tạo ra một lượng lớn khí cacbonic và là nguyên nhân góp phần lớn vào vấn đề ngày càng gia tăng mà thế giới phải đối mặt. Việc đốt than được cho là đóng góp 44% lượng khí thải carbon dioxide trên thế giới.

Trên thế giới, chỉ riêng xăng được cho là nguyên nhân của một phần ba lượng khí thải carbon. Mặc dù sạch hơn cả than đá và dầu thô, khí đốt tự nhiên là nguyên nhân tạo ra khoảng 20% lượng khí thải carbon của chúng ta. Hiệu quả ô tô sử dụng năng lượng tái tạo 1. Tổng quan về năng lượng tái tạo SVTH: Huỳnh Văn Viễn GVHD: GS.

Bùi Văn Ga 4 Ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 sử dụng hỗn hợp khí Năng lượng tái tạo là năng lượng được tạo ra từ các quá trình tự nhiên và liên tục được bổ sung. Nguồn tự nhiên này bao gồm ánh sáng mặt trời, địa nhiệt, gió, thủy triều, nước và các dạng sinh khối khác nhau. Nguồn năng lượng này không bị cạn kiệt và không ngừng được tái sinh. Năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời là bức xạ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời được con người khai thác và lưu trữ và chuyển đổi thành điện năng thông qua tấm pin năng lượng mặt trời.

Đây là nguồn năng lượng gần như vô tận. Năng lượng mặt trời gần như không có ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, là một nguồn nguyên liệu sạch, thân thiện, góp phần bảo vệ môi trường và giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Năng lượng mặt trời 1. Năng lượng gió Hình 1.

Năng lượng gió SVTH: Huỳnh Văn Viễn GVHD: GS. Bùi Văn Ga 5 Ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 sử dụng hỗn hợp khí Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Năng lượng gió được khai thác nhờ những tua bin gió.

Đây là nguồn năng lượng tái tạo được ưa chuộng trên thế giới và có tiềm năng phát triển tại Việt Nam. Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3000km nên việc tận dụng năng lượng gió rất thuận lợi và đem lại nhiều lợi ích kinh tế. Năng lượng thủy điện Hình 1. Năng lượng thủy điện Năng lượng thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước.

Phần lớn năng lượng thủy điện có được là từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay các tua-bin nước và máy phát điện. Đây là nguồn năng lượng được các chuyên gia cho là không hoàn toàn tái tạo, bởi khi những bể chứa đã đầy nước thì đòi hỏi chúng ta phải đào rất tốn kém. Ở Việt Nam thuỷ điện khá phát triển bởi lượng mưa quanh năm cao và hệ thống sông ngòi dày đặc. Năm 2015 – 2017 có khoảng hơn 200 dự án thuỷ điện.

Tính đến hiện nay đã tăng lên 1000 điểm có tiềm năng phát triển thuỷ điện từ 100 kW đến 30 MW. Năng lượng sinh khối Sinh khối là vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ động thực vật và bao gồm cây trồng, gỗ thải và cây cối. Khi sinh khối bị đốt cháy, năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt và có thể tạo ra điện bằng tuabin hơi nước. Sinh khối thường bị nhầm lẫn là nhiên liệu sạch, tái tạo và là nguồn thay thế xanh hơn cho nhiên liệu hóa thạch khác trong việc sản xuất điện.

Tuy nhiên, khoa học gần đây cho thấy nhiều dạng sinh khối – đặc biệt là từ rừng lại tạo ra lượng khí thải CO2 cao hơn nhiêu liệu hóa thạch. Cũng có những hậu quả tiêu cực đối với sự đa dạng sinh học. SVTH: Huỳnh Văn Viễn GVHD: GS. Bùi Văn Ga 6 Ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 sử dụng hỗn hợp khí Tuy nhiên, một số dạng năng lượng sinh khối có lượng thải CO2 thấp được lựa chọn trong một số trường hợp.

Ví dụ, mùn cưa và phoi từ các xưởng cưa sẽ nhanh chóng phân hủy và giải phóng carbon với lượng thấp… Hình 1. Chu trình quá trình sinh khối 1.