Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật (straight vegetable oil SVO) làm nhiên liệu cho động cơ diesel

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƢƠNG



ĐỀ TÀI ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƢỚC


BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
CỤM THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG TRỰC TIẾP
DẦU THỰC VẬT (STRAIGHT VEGETABLE OIL –
SVO) LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ”

MÃ SỐ ĐỀ TÀI : ĐTĐL.2008T/25





Cơ quan chủ trì đề tài : Trƣờng Đại học Công Nghiệp Tp.Hồ Chí Minh
Chủ nhiệm đề tài : PGS. TS. Nguyễn Thạch



Tp. Hồ Chí Minh 02 - 2011
i

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƢƠNG

ĐỀ TÀI ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƢỚC





BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
CỤM THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG TRỰC TIẾP
DẦU THỰC VẬT (STRAIGHT VEGETABLE OIL – SVO)
LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ”

Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài:
(Ký tên) (Ký tên và đóng dầu)


PGS. TS. Nguyễn Thạch

Bộ Khoa Học và Công Nghệ
(Ký tên và đóng dầu khi gửi lưu trữ)

Tp. Hồ Chí Minh 02 - 2011
i

MỤC LỤC

Trang
Báo cáo thống kê

Mục lục
i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
vi
Danh mục các bảng
ix
Danh mục các hình
x
MỞ ĐẦU
1
Chƣơng 1:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH
HỌC, SVO VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
4
1.1.
Tổng quan về tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học
cho ĐCĐT
4
1.1.1.
Tình hình s dng nhiên liu sinh hc trên th gii.

4
1.1.2.
Tình hình s dng nhiên liu sinh hc  c.
6
1.2.
Đặt vấn đề nghiên cứu.
10
1.3.
Mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu.
12
1.4.
Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu.
12
1.4.1.
Phm vi nghiên cu
12
1.4.2.
u
12
1.5.
Nội dung nghiên cứu.
13
Chƣơng 2:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SVO VÀ PHÂN
TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP SVO
15
2.1.
Lựa chọn dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ
diesel
15

2.1.1.

15
2.1.2.

21
2.2.
Nghiên cứu công nghệ SVO
29
2.2.1.

29
ii

2.2.1.1.

30
2.2.1.2.

33
2.2.1.3.

44
2.1.3.

45
Chƣơng 3:
PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
52
3.1.

Phƣơng pháp nghiên cứu
52
3.1.1.

53
3.1.1.1.
  
53
3.1.1.2.
 
56
3.1.1.3.

59
3.1.1.4.

60
3.1.2.
m
63
3.1.2.1.

63
3.1.2.2.


64
3.1.2.3.

68

3.1.2.4.


70
3.1.3.

72
3.1.3.1.
máy
phát
72
3.1.3.2.
 phanh

75
3.1.3.3.

77
3.2.
Nội dung nghiên cứu
80
3.2.1.
          
Jatropha Curcas
81
3.2.2.


84
3.2.3.


87
iii

3.2.4.

92
3.2.4.1.

92
3.2.4.2.
 siêu âm
92
3.2.4.3.

99
3.2.5.

102
3.2.6.


103
Chƣơng 4:
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
105
4.1.
Kết quả chế tạo bộ chuyển đổi SVO
105
4.1.1.


105
4.1.2.

106
4.1.3.

113
4.1.4.

114
4.2.
Ảnh hƣởng của SVO đến các phần tử phi kim loại
trong hệ thống nhiên liệu
117
4.2.1.

117
4.2.2.

119
4.2.3.

124
4.2.4.

127
4.3.
Xử lý nƣớc trong nhiên liệu của máy đồng thể
130

4.3.1.
 -N15)
130
4.3.2.
 N15)
131
4.4.
Đặc tính động cơ diesel – máy phát điện
133
4.4.1.
 
2N
133

1. 
e

133

2. 
x

135

3. 
137

4. 
139

5. 
x

141
iv


6. 
143
4.4.2.
     -   
RV1252N
145

1. 
e

145

2. 
x

146

3. 
147

4. 
148

5. 
x

149

6. 
150
4.4.3.
So sán2N
152

1. 
e

152

2. 
x

153

3. 
154

4. 
155

5. 
x


157

6. 
157
4.5.
Thử nghiệm phát thải khí xả với động cơ TD226B-
3CD theo ECE-R49
159
4.6.
Thử nghiệm sử dụng động cơ 300 giờ
163
4.6.1.
   

164
4.6.1.1.

164
4.6.1.2.
  
168
4.6.1.3.

173
4.6.2.


173
4.7.
Đánh giá hiệu quả kinh tế và lợi ích ứng dụng kết quả

đề tài
174
4.7.1.

175
4.7.2.

178
v

Chƣơng 5:
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
181
5.1.
Kết Luận
181
5.2.
Đề xuất ý kiến
183
Tài liệu tham khảo
184
Phụ lục
196

vi

BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG
NGHIỆP TP HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Tp.HCM, ngày tháng năm 201

BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN

I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên đề tài : “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp
dầu thực vật (Straight Vegetable Oil – SVO) làm nhiên liệu cho động cơ diesel”.
ĐTĐL 2008T/25.
Thuc:
-  c lp cc (tên lĩnh vực KHCN):Cơ Khí Năng Lượng

2. Chủ nhiệm đề tài/dự án: - 
H và tên: NGUYỄN THẠCH
 : Nam
Hc hàm, hc v - Tin s.
Chc danh khoa hc : Chc v :
n thoi : T chc : (08) 8940390 Nhà riêng : Mobile : 0903364012
Fax : (08) 8946268 E-mail :
Tên t chi Hc Công Nghip Tp.HCM.
a ch t chc : 12 Ng



, 

4 



- TP HCM.
a ch ng 6, Qun Gò Vp, Tp.HCM.
3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
n thoi : (08) 8940390 Fax : (08) 8946268
Website :
a ch : 12 



, 


4 



- TP HCM.
H và tên th ng t chc : Tạ Xuân Tề
S tài khon : 102010000158444
n Gò Vp, Tp.HCM
 Bộ Công Thƣơng
vii

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài c lp ct t tài):
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật
(Straight Vegetable Oil – SVO) làm nhiên liệu cho động cơ diesel.
- Theo Ht: t 
- Thc t thc hin: t 
- c gia hn (nu có):
- Ln 1 t n tháng 12 
- L
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tng s kinh phí thc hi
+ Kính phí h tr t 
+ Kinh phí t các ngu
+ T l và kinh phí thu hi vi d án (nu có): không
b) Tình hình cp và s dng kinh phí t ngun SNKH:
Số
TT
Theo kế hoạch
Thực tế đạt được

Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
Thi gian

Kinh phí

Thi gian

Kinh phí

1

1.000

1.000
2.050
2

1.050

1.050
2.050






c) Kt qu s dng kinh phí theo các khon chi:

Đối với đề tài:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Theo kế hoạch
Thực tế đạt được
Tng
SNKH
Ngun
khác
Tng
SNKH
Ngun
khác
1
Tr ng
(khoa hc, ph
thông)
975,10
955,10
20
975,10
955,10
20
2
Nguyên, vt liu,
ng
597,00

597,00

597,00
597,00

3
Thit b, máy móc
311,90
211,90
100
311,90
211,90
1000
4
Xây dng, sa
cha nh
7
0
7
0
0
7
5
Chi khác
302,50
286,00
16,50
302,50
286,00
16,50

Tổng cộng
2.193,5
2.050,0
143,50
2.193,5
2.050,0
143,50
viii

3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,
phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn
bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban hành
văn bản
Tên văn bản
Ghi chú
1
-BKHCN ngày
30/01/2008
T th tài d án KH & CN cp nhà
c 2008

2
-BKHCN ngày
06/03/2008
Phê duy c lp cp nhà

c 2008

3
-BCT ngày
02/12/2008
t hàng thc hin các nhim v khoa hc &
công ngh 

4
-
30/03/2010
Thành lp hng nghi

5
-BCT ngày
27/09/2010
C  c ngoài

6
-
20/01/2011
Thành lp hng nghim thu cp c s


4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh

Tên tổ chức đã tham
gia thực hiện
Nội dung
tham gia chủ
yếu
Sản phẩm
chủ yếu
đạt được
Ghi
chú*
1
Cty TNHH Mt
Thành Viên Xe
Khách Sài Gòn 
SAGON BUS




2
Công ty TNHH
Mt Thành Viên
Máy Nông
nghip Min
Nam - VIKYNO
Công ty TNHH Mt
Thành Viên Máy Nông
nghip Min Nam -
VIKYNO
Cung cng

 nghim


3

Phòng Thí nghim
tr
t Trong  i
hc Quc Gia Tp.HCM
t s liu
kho nghim


4

Xí nghip liên hip
Z751

nghim


5

nh
& Kh trùng FCC
nh b
chuyi


- i (nu có):

ix

5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10
người kể cả chủ nhiệm)
Số
TT
Tên cá nhân đăng
ký theo Thuyết
minh
Tên cá nhân đã tham
gia thực hiện
Nội dung
tham gia
chính
Sản phẩm
chủ yếu đạt
được
Ghi
chú*
1
PGS.TS. Nguyn
Thch
PGS.TS. Nguyn
Thch



2
TS. Nguyn Phúc

Danh
TS. Phan Chí Chính



3
ThS. Bùi Trung
Thành
ThS. Bùi Trung
Thành



4
ThS. Hoàng Hu
Chung
n




5
KS. Nguyn Tun
Vit
p



6
ThS. Lê Vit Hùng

7
ThS. Ao Hùng
Linh
ThS. Ao Hùng Linh



8
KS. Trn Ng
KS. Trn Ng



9
KS. Nguyn Minh
ng
ThS. Nguyn Minh
ng



- i ( nu có):
+ TS. Nguyn Phúc Dc sau tii Pháp trong thi gian thc hi tài.
+ ThS. Hoàng Hc tii Hàn Quc trong thi gian thc hi tài.
6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số

TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng người tham
gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Ghi chú*
1

Khi
qu nghiên cu b chuy i,
14/10/2010, Công ty ATG Pháp,
Công ty Elsbett, Cng Hòa Liên
c

2



- i (nu có):
x

8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát
trong nước và nước ngoài)
Số

TT
Các nội dung, công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ yếu)
Thời gian
(Bắt đầu,kết thúc tháng năm)
Người,
cơ quan
thực hiện
Theo k
hoch
Thc t t
c
1
Kho sát và phân tích tính cht
nhiên liu các loi du thc vt
8 -10/2008
9-11/2008

2
Nghiên cu công ngh SVO
9-11/2008
9-12/2008

3
Nghiên cu tính toán thit k b
chuyi s dng công ngh SVO
9-12/2008
9-10/2008

4
Nghiên cu tính toán thit k h
thng lc ph
9-10/2008
10-11/2008

5
Nghiên cu ng ca SVO
n các chi tit phi kim loi trên
h thng nhiên liu c
10-11/2008
11-12/2008

6
Kho sát và la chn vt liu ch
to mt s chi tit chính ca b
chuyi
11-12/2008
01- 03/2009

7
Xây dng quy trình công ngh ch
to, lp ráp mt s chi tit chính
ca b chuyi và các ph kin
01- 03/2009
04-06/2009

8
Ch to b chuyi
04-06/2009

06-10/2009

9
Th nghiu
chnh k thut b chuyi
07-10/2009
07-10/2009

10
Th nghiu
chnh k thu
dng b chuy
11-12/2009
11-12/2009

11
Nghiên cu n
chng d
5-8/2009
11-12/2009

12
Th nghiu
chnh k thut b chuyi trên
cn
6-8/2009
6-8/2010

13
Xây dng tiêu chun k thut

SVO cho b chuyi
01- 02/2010
01- 02/2010

14
 hiu qu kinh t k
thut ca vic s dng SVO
01- 02/2010
01- 02/2010

15
 tài.
03/2010
30/03/2010

16
Báo cáo tng kt nghi
tài khoa hc.
02-03/2010
25/01/2011

- i (nu có):
xi

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sn phm Dng I:
Số
TT
Tên sản phẩm và chỉ tiêu

chất lượng chủ yếu
Đơn
vị đo
Số lượng
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
1
B chuyi SVO
B
05
05
05
2
Ch tiêu k thut ca b
chuyi SVO.
B
03
03
03
3
H t k ch to b
chuyi SVO
B
03
03
03
4
Qui trình gia công ch to

mt s cm chính ca b
chuyi SVO
B
03
03
03
5
Tài ling dn lt,
s dng và bo trì b chuyn
i SVO
B
03
03
03
- i (nu có):
b) Sn phm Dng II:
Số
TT
Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học
cần đạt

Ghi chú

Theo k hoch
Thc t c
1
B chuyi
SVO

Dùng cho động cơ có
công suất đến ≤ 100
HP
Dùng cho động cơ có
công suất đến ≤ 100
HP



Phân tán hc có
m
Phân tán hc có
m



Sai lch nhi hâm
nóng nhiên liu  
Sai lch nhi hâm
nóng nhiên liu  



c tp ch
hc  3m
c tp ch
hc  3m

2
Ch tiêu k thut

ca b chuyi
SVO.
t t 70  85 % so
vi b chuyi
SVO cc
t t 70  85 % so
vi b chuyi
SVO cc

3
H t k ch
to b chuyi
SVO
Bn v thit k theo
TCVN
Bn v thit k theo
TCVN

4
Qui trình gia công
ch to mt s
cm chính ca b
chuyi SVO
Gia công ch to phù
hp vu kin công
ngh ch to trong
c.
Gia công ch to phù
hp vu kin công
ngh ch to trong

c.

xii

5
Tài ling
dn lt, s
dng và bo trì b
chuyi SVO
Phù hp v
i s dng
Phù hp v
i s dng

- i (nu có):
c) Sn phm Dng III:
Số
TT
Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số lượng, nơi công
bố
(Tạp chí, nhà xuất
bản)
Theo
k hoch
Thc t

c
1
Nghiên cu b chuyi
s dng trc tip du thc
vt làm nhiên ling



T
2
Nghiên cng th
tu
du thc vt  c cho



T
3
Homogenization  a
solution for Straight
Vegetable Oil  (SVO) as
diesel fuel replacements in
Vietnam


International
Workshop on
Automotive
Technology, Engine
and Alterative Fuels,

2008
- i (nu có):
d) Kt qu o:
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Số lượng
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
Theo k hoch
Thc t c
1
Thc s
01


2
Tin s

01
Quynh s
 
ngày 09/01/2009
- i (nu có):

xiii

e) Thng kê danh mc sn phc ng dng vào thc t
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng
dụng)
Kết quả
sơ bộ
1
ng dng b chuyi SVO
n
ti Xí nghip sn xut du da
Thành Vinh
15/06/2010
Tnh Bn Tre

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a) Hiu qu v khoa hc và công ngh:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công
nghệ so với khu vực và thế giới…)
Trên kt qu nghiên cu thc nghim và lý thuyt, có th n nhng kt lun


 Chúng ta có th hoàn toàn làm ch công ngh SVO vu kin sn xut  trong
c. Vi kt qu nghiên c vng chc v mt k thut cho Chính Ph
xây dng chic phát trin nhiên liu sinh ht trong nhng ni
n là s dng trc tip du thc vu thay th 
diesel.
 B chuyc ch to  khong 90% chi tit  c (có th t
100% nu nhóm nghiên cc tip tc phát tri tài nghiên c hoàn chnh v
công ngh  chuyi SVO cc).
 m ca gii pháp là s dng th có tác dng làm tt
nhiên liu cn loi b c ra khi du rt phc tp và tn
kém, làm gim các cht thi có hi trong khí x, s tích t cacbon trong but và ng
x c kt hng th vi b chuy x lý du thc vt làm
nhiên liu thay th du diesel là mt gii pháp hp lý và kh thi hin nay  Vit Nam.
 S dng nhiên liu SVO góp phn gi phát thi ô nhing và
bm v ng quc gia.
b) Hiu qu v kinh t xã hi:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản
phẩm cùng loại trên thị trường…)
Khi giá nhiên liu  c ta hi nhp vào giá ca th ng th gii, thì vic s
dc bit là du jatropha làm nhiên liu trc ti có hiu
qu kinh t và gim phát thi ô nhing.
Bên c nông thôn Vit Nam, các lo c s dng rt ph
bing lúa và nông tri, giao thông thy    yu là
ng 95%). T  nhnh rng, nu dùng nhiên liu SVO
thay th cho diesel s tit kic mng ngoi t ln cho qua, khu
vc nông thôn có mt lo, t l ng thiu vic làm
xiv

cao, vic trng và sn xut nhiên liu SVO s gii quyc nhiu vic làm cho nông
dân.

Tóm li, vic s dt trong va góp phn bm an ninh
ng qung thi bo v ng và mang li nhiu li ích cho xã
hi.
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ
trì…)
I
nh k



Ln 1
18/07/2009


Ln 2
01/04/2010

II
Kinh k



Ln 1

V 
III
Nghi
25/01/2011
- Kt qu nghit
-  ngh nghim thu  tài cc
- i ch trì : PGS.TS. Phm Ngc Tun





Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)

Thủ trƣởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

1

PHẦN MỞ ĐẦU







              

(Straight Vegetable Oil  
               



    



 



 


 

2




















 









3



hoá (homogenization).








jatropha.

             
  














4

Chƣơng I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC,
SVO VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC
CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.1.1. Tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới.


2


n

  


 
 trung bình 50% hàng
 [58].



inh 

      



5


 



51].


 





 ethanol.






nhà má






    
6


 


Ngoài ra 
T
200 nghìethanol



















1.1.2. Tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học ở trong nƣớc.


7








 - 
- 
t              

             

   


       -     






 [VNExpress].





8






 


gasohol.



7,21] và
Ao Hùng Linh [1 pha


0


D12 - 






             phê

2025".
  án này,         

9


  -diesel
-

 


 

 [30].




 



1. 
              
            
  

2. 


              
-hoá
