Sử dụng nhiên liệu sinh học biodiesel làm từ dầu cá

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Lời nói đầu

Trong tình hình khủng hoảng năng lượng hiện nay, các nước trên thế
giới đều đi tìm những nguồn năng lượng mới hoặc năng lượng có khả năng
tái sinh, nhằm thay thế một phần năng lượng dầu mỏ. Mặt khác vấn đề khí
thải ô nhiễm môi trường cũng được quan tâm song song. Biodiesel là một
trong các loại nhiên liệu giải quyết các vấn đề đó.
Biodiesel, được định nghĩa là một dạng nhiên liệu dùng để thay thế
diesel, có nguồn gốc từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Biodiesel là các
ankyl este của axit béo.
Mặt khác, nguyên liệu để sản xuất Biodiesel sẵn có trong nước như: các
loại cây cơng nghiệp, mỡ cá basa, ca tra,…giúp chúng ta không bị phụ thuộc
nhiều vào nguồn dầu mỏ.
Trong đề tài tốt nghiệp này e xin trình bày đề tài nghiên cứu sử dụng
nhiên liệu sinh học Biodiesel làm từ dầu cá trên các phương tiện
So sánh đối chứng các thông số sau giữa dầu diesel và hỗn hợp
biodiesel:
_ Tiêu hao nhiên liệu
_ Khí thải : CO, CO2, NOx, HC, PM
_ Kiểm tra kim loại trong dầu nhờn do ăn mòn động cơ
_ Khả năng ổn định của động cơ
Để đưa ra kết luận về khả năng thay thế của nhiên liệu sinh học
Biodiesel.
Xin chân thành cám ơn thầy giáo Lê Anh Tuấn và các thầy cô giáo trong
bộ môn Động Cơ Đốt Trong đã giúp đỡ chúng em hồn thành đề tài này.

Ch¬ng 1. Tỉng quan vỊ Biodiesel

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

1

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

1.1 Kh¸i niƯm vỊ biodiesel
Biodiezen được định nghĩa là một dạng nhiên liệu dùng để thay thế
điezen,có nguồn gốc từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật.
Trên thực tế, để có thể dùng làm biodiesel, các loại dầu và mỡ phải được
tinh chế thành methyl hoặc ethyl ester. Ở Mỹ, dầu nành là nguyên liệu phổ
biến nhất để tinh chế methyl ester, trong khi ở châu Âu và Canađa, người ta
lại hay dùng hạt cải dầu (Canola) để sản xuất biodiesel. Trong quá
trình chuyển hóa nhiều loại dầu được chuyển hóa thành methyl ester nhờ
phản ứng hóa học với methanol (có các chất xúc tác như Na (natri) hay
KOH (potassium hydroxide). Sau đó, nước, glyxerin, methanol và một số
chất cặn bã khác sẽ được tách trước khi biodiesel trở thành loại nhiên liệu có
chất lượng đủ tiêu chuẩn dùng cho động cơ diesel.
Một trong những ưu điểm lớn nhất của việc sử dụng biodiesel thể hiện ở
ngay động cơ. Kết quả thử nghiệm với một số xe buýt chạy trong thành phố
cho thấy biodiesel chất lượng cao có thể giúp tăng gấp đơi tuổi thọ của một
số bộ phận trong động cơ. Điều này có thể khơng ý nghĩa lắm với các loại xe
thơng thường nhưng sẽ có ý nghĩa với cỏc loại xe phục vụ mục đích kinh

doanh vận tải - những xe có thể dùng qua vài thập kỷ và di chuyển hàng
triệu kilomet. Tuổi thọ động cơ tăng lên cũng đồng nghĩa với việc chi phí
bảo dưỡng giảm xuống.
Biodiesel cũng có một ưu điểm nữa là giảm lượng khí thải, vỡ chỉ chứa
chưa đến 15 phần triệu sulphur. Ngoài ra, lượng khí thải hydrocarbon và
carbon monoxide (CO) sẽ giảm tỷ lệ thuận với tỷ lệ biodiesel.
Tuy nhiên, biodiesel khơng chỉ có ưu điểm mà cũng có một số nhược
điểm. Trước tiên là biodiesel cung cấp năng lượng ít hơn diesel thơng
thường một chút, vì thế nếu tỷ lệ biodiesel cao thì động cơ sẽ yếu hơn hoặc
phải dùng nhiều nhiên liệu hơn mới đạt được công suất như khi dùng diesel
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

2

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

thông thường. Thật may là với tỷ lệ B5 thì sự khác biệt về công suất động cơ
so với diesel không pha biodiesel là khơng đáng kể.
Một nhược điểm nữa là biodiesel ơxy hóa nhanh hơn do đặc điểm thành
phần hóa học. Do đó, khó có thể tích trữ loại nhiên liệu này lâu, cần phải có
thêm các chất phụ gia để giữ nhiên liệu được lâu hơn.
Nhược điểm lớn nhất của biodiesel là biodiesel nguyên chất dễ bị đóng
băng hoặc đặc lại trong thời tiết lạnh. Ở xứ lạnh, các xe phải có hệ thống sấy
nhiên liệu để có thể dùng diesel B5. (Ở Việt Nam có lẽ dùng biodiesel sẽ

khơng gặp phải tình trạng này).Nhưng dù thế, biodiesel vẫn có nhiều ưu
điểm, cả về mặt kinh tế lẫn môi trường, nên vẫn đáng để được cân nhắc để
trở thành một trong những loi nhiờn liu ca tng lai.

1.2. Tình hình sản xuất và sử dụng biodiesel trong nớc (và
trên thế giới)
Ngy 16/10/2006, Sở Khoa học-Cơng nghệ TP.HCM đã có buổi làm
việc đại diện Công ty cổ phần xuất nhập khẩu thủy sản An Giang (Agfish).
Theo ông Hồ Xuân Thiên, đại diện Công ty Agfish, công ty hiện đang đề
nghị các cơ quan chức năng cho phép đưa tiêu thụ rộng rãi trên thị trường
TP.HCM lọai dầu diesel chiết xuất từ mỡ cá basa, còn gọi là biodiesel (nhiên
liệu sinh học).
Đây là kết quả hợp tác giữa hai đơn vị là Công ty Agfish và Cơng ty
SaiGon Petro.
Dự kiến, có hai lọai biodiesel từ mỡ cá basa được đưa ra thị trường
mang tên thương phẩm là B5 và B50. B5 có tỷ lệ pha trộn giữa biodiesel với
diesel theo tỷ lệ lần lượt là 5% và 50%. phía cơng ty Agfish chịu trách
nhiệm cung cấp sản phẩm từ mỡ cá basa và Saigon Petro là đơn vị vạch ra
kế hoạch tiêu thụ. Dự kiến trong quý một năm 2007, liên doanh này sẽ tung
ra thị trường 30 tấn/ngày.
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

3

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Ngoài ra, hai đơn vị này còn được Sở KH-CN TP.HCM hỗ trợ bằng cách
gởi chuyên gia tư vấn về quy trình chế biến, thiết bị và kiểm tra chất lượng
để sản phẩm đạt chất lượng khi tung ra tiêu thụ trên thị trường.
Để tăng cường công suất chế biến
biodiesel đưa tiêu thụ rộng rãi trên thị trường
TP.HCM,

cũng

trong

tháng

11

tới

đây, Agfish sẽ khai trương nhà máy sản xuất
mỡ cá basa mang tên F8 (Factory 8) có tổng
Hình 1.1 Một sản phẩm diện tích trên 2 ha tại huyện Châu Thành,
dầu biodiesel chế biến từ mỡ Tiền Giang với vốn đầu tư thiết bị lên tới 10
cá basa hiện đang có bán tại tỷ đồng.
khu vực Đồng bằng sông Cửu
Long. (Ảnh: VNN)

Công suất chế biến mỡ cá basa thành
biodiesel ở F8 vào khoảng 30 tấn/ngày.

Ngoài ra, một cơ sở chế biến nữa theo hợp đồng liên doanh với Saigon
Petro cũng sẽ được xây dựng tại Khu công nghiệp Trà Nóc (Cần Thơ).
Dự kiến, trong năm 2007, Agfish sẽ sản xuất 300 tấn nguyên liệu cá
basa/ngày và thu hồi 30 tấn mỡ/ ngày đủ cho nhu cầu sản xuất biodiesel.
Hiện giá biodiesel chế biến từ mỡ cá basa đang được bán tại An Giang
với giá 7.600 đồng/lít, rẻ hơn 1.000 đồng mỗi lít so với giá dầu diesel.
Tuy nhiên, liên doanh Agfish và SaiGon Petro chưa tiết lộ giá bán hai
lọai dầu Biodiesel B5 và B50 sắp đưa bán trên thị trường TP.HCM trong
thời gian tới.
Trong tình hình khủng hoảng năng lượng hiện nay, các nước trên thế
giới đều đi tìm những nguồn năng lượng khơng truyền thống hoặc năng
lượng có khả năng tái sinh được đề ra trước mắt thay thế một phần năng
lượng dầu mỏ. Nước Mỹ là một nước có nhu cầu khổng lồ về năng lượng
dầu mỏ hiện là nước dẫn đầu thế giới về đầu tư nghiên cứu cũng như sản
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

4

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

xuất năng lượng không truyền thống, trong đó có năng lượng sinh học
(NLSH).
Đối với diesel sinh học (DO), dựa trên điều kiện tự nhiên và xã hội của
mình, mỗi nước phát triển theo nhiều nguồn khác nhau: Việt Nam sản xuất

DO từ mỡ các Basa, Mỹ sản xuất DO từ dầu đậu nành, một số nước châu Âu
sản xuất DO từ cây cải dầu, Philippin dùng dầu dừa, Malaysia dùng dầu cọ,
Ấn Độ chú trọng cây Jatropha curcas L. Dầu ép từ hạt cây Jatrophaqua chế
biến đơn giản có thể sử dụng thẳng cho các động cơ diesel mà không cần
thay đổi nhiều về máy móc, thiết bị ngồi ra có thể pha chung với diesel dầu
mỏ (0,5-20%) làm tăng hiệu suất của diesel dầu mỏ. Do phân tử có chứa oxy
và khơng có sunphua nên được đốt cháy hết, có thể giảm 40-80% khí gây
hiệu ứng nhà kính và khơng sản sinh khí gây ung thư.
Cây Jatropha curcas L. thường được gọi là cây Dầu mè hay Cọc rào có
nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ, và thường được dùng làm thuốc. Khoảng
vài chục năm gần đây các nhà khoa học nhận thấy có thể tách chiết DO từ
hạt. Cây Dầu mè có dạng thân bụi, sống lưu niên, có thể cao tới 5 m. Hoa ra
quanh năm nếu có tưới, hoặc có vào mùa mưa. Quả có 3 ngăn trong chứa hạt
hình

oval,

màu

đen,

kích

thước

2 × 1

cm,

khi

phơi

khơ

có thể

lấy

hạt ra

dễ

dàng.

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

5

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Hình 1.2 Cây Jatropha
Cây Dầu mè có thể sinh trưởng và phát triển từ độ cao 0 – 500 m so với
mực nước biển, trên các vùng đất xấu, khô hạn với lượng mưa từ 300

mm/năm. Cây Dầu mè có thể nhân giống bằng hạt hoặc hom cành và có đời
sống kinh tế từ 20 – 30 năm. Theo tài liệu nước ngoài, từ năm thứ 2 cây Dầu
mè đã cho quả, năng xuất ổn định vào năm thứ 4 – 5. Năng xuất hạt của cây
Dầu mè phụ thuộc vào loại đất và độ ẩm. Trung bình có thể thu được 5-6 tấn
hạt/ha/năm ở vùng đất cằn cỗi, khơng có tưới và 10 – 12 tấn hạt/ha/năm ở
vùng có đầu tư và ẩm quanh năm. Hàm lượng dầu của hạt khoảng 35 – 40
%, nếu chiết ép tốt, từ 3 – 3,5 kg hạt sẽ cho 01 lít dầu thơ.
Ở Việt Nam, cây Dầu mè được du nhập từ rất lâu và có mặt ở hầu hết
các tỉnh như Lạng Sơn, Sơn La, Hịa Bình, Thanh Hóa, Ninh Thuận, Bình
Thuận Khánh Hịa… thường được trồng tai các đình chùa, miếu mạo, bờ rào
quanh nhà, ven đường và được dùng làm thuốc Nam. Hiện nay, đang được
trồng thử nghiệm tại Sóc Sơn, Sơn La, Quảng Trị, Bình Phước, Ninh Thuận,

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

6

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

kết quả cho thấy cây Dầu mè thích hợp với điều kiện đất đai, khí hậu nhiệt
đới, sinh trưởng nhanh và có thể cho quả trong từ khoảng 6 tháng đến 1 năm
sau khi trồng.
Cây Dầu mè là loại cây chịu hạn, có thể trồng trên các vùng đất đai cằn
cỗi, đất cát ven biển, ven đường, đất bờ kênh ven suối, hầu như khơng cần

chăm sóc như đối với cây trồng khác nên khơng cạnh tranh với cây lương
thực. Phân Viện Hóa hợp chất tự nhiên tai TPHCM đã có bộ sưu tầm hơn 10
giống từ trong nước và 10 giống có nguồn gốc từ Brasil, Senegal, Mali, Ấn
Độ, Thailand, Campuchia, Lào.
Cây Dầu mè có khả năng bảo vệ đất, chóng xói mịn. Trồng Dầu mè cần
vốn đầu tư thấp trên một đơn vị diện tích nên có khả năng phát triển nhằm
phủ xanh đất trống, đồi núi trọc, cải thiện môi trường, tạo việc làm và giúp
xố đói giảm nghèo
Bã ép dầu là nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ vì có chứa một lượng
lớn protein (38-60% protein thơ) và một số hoạt chất sinh học có khả năng
phịng trừ sâu bệnh.
Công nghệ tách chiết dầu từ hạt Dầu mè tương đối đơn giản, có thể sử
dụng các thiết bị chế tạo trong nước.
Hiện nay rất nhiều nước và công ty đầu tư cho trồng cây Dầu mè:
- Ấn Độ trong tầm nhìn 2020 quyết định đầu tư trồng 10 triệu ha
- Indonesia quyết định đầu tư trồng 10 triệu ha
- Công ty OILS PLC triển khai dự án đầu tư 26 triệu bảng Anh trông
Dầu mè ở Á-Phi
- Trung Quốc kế hoạch đến năm 2010 sẽ trồng 13 triệu ha và Công ty D1
OILS của Anh liên doanh với công ty Chinese Chua Technology Company

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

7

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Ltd. đầu tư trồng 2 triệu ha và xây dựng các nhà máy chế biến biodiesel cho
thị trường Trung Quốc.
- Liên doanh Lào-Italia đã triển khai trồng 100.000 ha Dầu mè ở tỉnh
Bolikhamsay
- Công ty Eco-Carbone của Pháp dự kiến đầu tư 3 dự án, mỗi dự án
trồng 10.000 ha Dầu mè ở cả 3 miền Bắc – Trung – Nam cùng với các nhà
máy chế biến biodiesel ở đây và có nhiều cơng ty của Hàn Quốc, Mỹ,
Malaysia, Anh, Ấn Độ… đang có phương án đầu tư vào Việt Nam trong lĩnh
vực này.

Lượng cá basa và cá tra xuất khẩu năm 2001 của một số doanh nghiệp
VN.
Tên doanh nghiệp

Sản lượng cá tra Sản
(tấn)

lượng

Basa (tấn)

cá Tổng hai loại
cá (tấn)

CATACO

3298

910

4208

CTY.404

756

55

811

NAVICO

4068

112

4180

MECONIMEX

1833

9

1841

AFIEX

1

1

FISH-ONE

553

553

AQUA

800

800

TEX

BT
AGFISH

5937

1065

7002

Q.V.D

967

60

1027

Vĩnh Hoàn

4046

519

4564

CAFATEX

1223

13

1236

Tổng số

23482

2743

26225

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

8

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIODIESEL

2.1. Giới thiệu chung về quá trình este hóa
Biodiesel có thể được điều chế từ dầu thực vật tinh luyên hoặc phế thải
(dầu dừa, dầu đậu lành, dầu hạt hướng dương, dầu lạc…) hoặc mỡ động vật
(mỡ cá, mỡ bị…). Thơng thường mỡ động vật chứa nhiều axit béo tự do
hơn. Triglyxerit (este của glyxerin và các axit béo khác nhau) trong dầu thực
vật hoặc mỡ động vật được phản ứng hóa học với ancol (thường là
methanol) để tạo thành các ankyl este của axit béo. Chất xúc tác thường
được sửa dụng để tăng tốc độ và hiệu suất của phản ứng. Do phản ứng là
thuận nghịch nên lượng ancol thường được cho dư để dịch chuyển cân bằng
về phía tạo sản phẩm. Sản phẩm phụ của quá trình là glyxerin được sử dụng
trong ngành dược, mỹ phẩm và một số ngành khác.

CH2

O

CO

R1

CH2

CH

O

CO

R2 + 3CH3OH

CH2

O

CO

R3

Triglyxerit

Metanol

OH

R1

COOCH3

CH

OH + R2

COOCH3

CH2

OH

COOCH3

Glyxerin

R3

Biodiezen

Sơ đồ phản ứng este hóa chéoLớp: Động cơ_ K48
SVTH: Vũ Thanh Sơn
9
Đặng Đình Trường


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Để sản xuất Biodiesel có thể sử dụng cộng nghệ gián đoạn hoặc lien tục,
công nghệ tạo điều kiện tốt cho việc kiểm tra chất lượng sản phẩm khi có sự
thay đổi nguồn nhiên liệu. Vấn đề kiểm tra chất lượng lien quan đến việc
loại hoàn toàn (hoặc gần như hoàn toàn) ancol, xúc tác, các axit béo. Còn lẫn
một trong những tạp chất này sẽ tạo ra sản phẩm không thỏa mãn tiêu chuẩn
nhiên liệu.

2.2. Ngun liệu cho q trình este hóa chéo
Ngun liệu để sản xuất Biodiesel được phân loại dựa trên hàm lượng
axit béo tự do (FFA) có trong đó
_ Dầu tinh luyện (FFA < 1,5% )
_ Dầu phế thải và mỡ động vật có hàm lượng axit béo tự do thấp (FFA
<4%)
_ Dầu và mỡ động vật có hàm lượng axit béo tự do cao (FFA > 20%)
Công nghệ sản xuất Biodiesel thay đổi tùy thuộc vào thành phần của
nhiên liệu
Khoảng 55% Biodiesel cơng nghiệp trên thế giới có thể được sản xuất từ
bất kỳ nguồn nhiên liệu nào, kể cả dầu thực vật hoặc mỡ động vật phế thải.
Nửa còn lại sủ dụng dầu thực vật tinh luyện,
Giá thành của Biodiesel phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu sủ dụng.
Dầu phế thải và mỡ động vật là loại nguyên liệu rẻ tiền hơn dầu thực vật tinh
luyện bởi vì chúng là sản phẩm phụ có giá thành rất thấp của các ngành công
nghiệp khác.
Các ancol được sử dụng trong q trình este hóa chéo thường là các
monoancol mạch thẳng bậc một và bậc hai có từ 1 – 8 nguyên tử cácbon, ví
dụ như methanol, etanol, propanol, butanol. Trong số các ancol nói trên,
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

10

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

methanol và ethanol được sử dụng nhiều nhất, đặc biệt là methanol vì có
tính chất hóa lý ưu việt hơn
Tùy theo nguồn nhiên liệu, các cơng nghệ đã được thương mại hóa có
thể chia thành các nhóm như nhau :
_ Este hóa chéo dầu tinh luyện sử dụng xúc tác bazơ
_ Este hóa chéo dầu, mỡ có thành phần axit béo thấp sử dụng xúc tác
bazơ
_ Este hóa chéo dầu, mỡ động vật có thành phần axit béo thấp hoặc cao
(gồm cả dầu phế thải và mỡ động vật) sử dụng xúc tác axit, tiếp theo là este
hóa chéo sử dụng xúc tác bazơ.

2.3. Phân tích thành phần của Biodiezen
Thành phần của các mẫu Biodiezen từ dầu dừa và mỡ cá được trình bày
trong bảng :

Thành phần (%)

Metyl este dầu
dừa

Metyl este mỡ
cá

Bão hòa thấp hơn C12

11.79

0.06

Lauric (C12 :0)

33.52

0.05

Myristic (C14 :0)

20.88

2.77

Palmitic (C16 :0)

13.87

28.34

Palmitoleic (C16 :1)

0.95

∆7,10 haxadeca-dienoic

(c16 :2)
Linoleic (C18 :2)

2.98

9.21

Stearic (C18 :0)

11.85

48.2

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

11

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Linolenic (C18 :3)

5.21

9.00

Arachidic (C20 :0)

0.71

(C20 :1)

0.34

Thành phần khác

0.37

Tổng (%)

100

100

Từ bảng ta thấy thành phần hóa học của các mẫu biodiezen từ dầu dừa
có tương đối nhiều axit béo bão hòa.Đây là dấu hiệu dự báo biodiezen từ dầu
dừa có thể sẽ có nhiệt độ vẩn đục tương đối cao so với một số biodiezen
điều chế từ các loại dầu thực vật khác.

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ CHƯƠNG TRÌNH
THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ NHIÊN LIỆU BIODIESEL

3.1. Phương pháp thử nghiệm


Phương pháp thử nghiệm chạy đường ngắn



Phương pháp thử nghiệm chạy đường dài



Phương pháp thử nghiệm đại trà

3.1.1. Phương pháp thử nghiệm chạy đường ngắn
Phương pháp thử nghiệm chạy đường ngắn là phương pháp thử
nghiệm khi ta cho chạy động cơ trên quãng đường ngắn khoảng 200 ÷ 300
km, đồng thời trong thời gian đó ta đo mức phát thải tĩnh (CO, HC, NO x,
Opacity - độ mờ khói), cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu.

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

12

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Ở đây ta tiến hành thử nghiệm chạy đường ngắn với 01 xe Isuzu
Hilander trên băng thử xe con và xe tải nhẹ.

Ngoài ra, còn 02 xe tải loại 1,25 tấn cùng chủng loại, 01 xe chạy
nhiên liệu Diesel và 01 xe chạy B5.
Vậy ta tiến hành thử nghiệm chạy đương ngắn trên 03 xe.
3.1.2. Phương pháp thử nghiệm chạy đường dài
Phương pháp thử nghiệm chạy đường dài là phương pháp thử nghiệm
khi ta cho chạy động cơ trên quãng đường dài khoảng 5000 km, đồng thời
trong thời gian đó ta đo mức phát thải tĩnh (CO, HC, NO x, Opacity - độ mờ
khói), công suất và suất tiêu hao nhiên liệu.
Ở đây ta tiến hành thử nghiệm chạy đường dài với 02 xe Isuzu
Hilander tại các tốc độ cố định.
Ngồi ra, cịn 02 xe tải loại 1,25 tấn cùng chủng loại, 01 xe chạy
nhiên liệu Diesel và 01 xe chạy B5.
Vậy ta tiến hành thử nghiệm chạy đường dài trên 04 xe.
3.1.3. Phương pháp thử nghiệm đài trà
Phương pháp thử nghiệm đại trà là phương pháp thử nghiệm khi ta
cho chạy nhiên liệu trên nhiều loại động cơ khác nhau, đồng thời cũng tiến
hành những đo đạc như trên.
Ở đây, ta tiến hành trên 2 loại xe : 02 xe County và 02 xe Ford Transit.
Trong đó, xe County chỉ chạy ở chế độ khơng tải và đo đạc.
Cịn xe Ford Transit chạy ở tất cả các tốc độ đối với 2 loại nhiên liệu
Diesel và B5, ta tiến hành chạy đồng thời trên 02 xe.
Vậy phương pháp thử nghiệm đại trà sử dụng 04 xe.
3.1.4. Nhận xét chung
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

13

Lớp: Động cơ_ K48

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Các phương pháp thử nghiệm khác nhau được áp dụng và tiến hành ở
đây nhằm đánh giá chính xác hơn về khả năng sử dụng nhiên liệu B5 từ
trong phịng thí nghiệm ra thực tế.

3.2. Chương trình thử nghiệm
Chương trình thử nghiệm được thiết lập và chạy bởi phịng thí nghiệm
bộ mơn Động cơ đốt trong, thuộc Viện Cơ khi động lực trường đại học Bách
Khoa Hà Nội liên kết cùng với Viện Hoá học công nghệ.
Các động cơ đã được chọn nhằm mục đích chạy thử nghiệm là : Động
cơ D243 của phịng thí nghiệm; các xe : xe tải hạng nhẹ Huyndai 1,25 tấn,
xe Isuzu Hilander, xe County, xe Ford Transit.
Nhiên liệu chạy động cơ là nhiên liệu B5 (biodiesel 5%, diesel 95%)
được cung cấp bởi Viện Hố học cơng nghiệp và nhiên liệu Diesel truyền
thống (có trên thị trường hiện nay).
3.2.1. Chương trình thử nghiệm đường ngắn
a. Chương trình thử nghiệm với xe Isuzu theo chu trình thử ECE 15-05
(1)
Chương trình thử nghiệm khí thải theo tiểu chuẩn Euro2 đối với xe
Isuzu Hilander trên băng thử xe con và xe tải hạng nhẹ của phịng thí
nghiệm bộ mơn Động cơ đốt trong, cụ thể ở đây ta thử nghiệm theo chu
trình thử tiêu chuẩn ECE 15 – 05.
Các bướn tiến hành thí nghiệm như sau :
 Lần 1 – Diesel (trước khi chạy)
 Lần 1 – B5 (nt – như trên)
 Lần 2 – Diesel (trong khi chạy)

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

14

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

 Lần 2 – B5

(nt)

 Lần 3 – Diesel (chạy xong)
 Lần 3 – B5

(nt)

Ta tiến hành đo mức phát thải tĩnh (CO, CO 2, HC, NOx), công suất tiêu
thụ (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) 3 lần trước, trong và sau khi chạy
đường dài đối với 2 lại nhiên liệu trên (diesel và B5), vậy tất cả là 6 lần đo.
Sau khi đo đạc xong, ta tiến hành so sánh :
 So sánh giữa các lần đo của diesel
 So sánh giữa các lần đo của B5
 So sánh giữa các lần đo của B5 và diesel tương
ứng
Qua bảng so sánh (có lập đồ thị) từ đó ta rút ra những nhận xét về nhiên

liệu B5 so với nhiên liệu truyền thống diesel, tính sự chệnh lệch về mức phát
thải tĩnh, cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu.
b. Chương trình thử nghiệm trên xe tải hạng nhẹ 1,25 tấn (2)
Chương trình thử nghiệm tiến hành đo mức phát thải tĩnh (CO, CO2, HC,
NOx), công suất tiêu thụ (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) khi cho 02 xe
tải hạng nhẹ (1,25 tấn) chạy đường ngắn (200 ÷ 300 km) với nhiên liệu B5
và nhiên liệu diesel.
Các bướn tiến hành thí nghiệm như sau :
 Lần 1 – Diesel (trước khi chạy)
 Lần 1 – B5

(nt)

 Lần 2 – Diesel (sau khi chạy)
 Lần 2 – B5

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

(nt)

15

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Ta tiến hành đo trước và sau khi chạy, vậy tất cả là 4 lần đo.
Sau khi đo đạc xong, ta tiến hành so sánh :
 So sánh giữa các lần của diesel
 So sánh giữa các lần của B5
 So sánh giữa các lần của diesel và B5 tương ứng
Qua bảng so sánh (có lập đồ thị) từ đó ta rút ra những nhận xét về nhiên
liệu B5 so với nhiên liệu truyền thống diesel, tính sự chệnh lệch về mức phát
thải tĩnh, cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu.
3.2.2. Chương trình thử nghiệm đường dài
a. Chương trình thử nghiệm trên xe Isuzu chạy tại các tốc độ cố định
(3)
Chương trình thử nghiệm tiến hành đo mức phát thải tĩnh (CO, CO2, HC,
NOx), công suất tiêu thụ (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) tại các chế độ
tốc độ cố định (20km/h, 30km/h, … 100km/h) cho xe Isuzu chạy với nhiên
liệu B5 và nhiên liệu diesel.
Các bướn tiến hành thí nghiệm như sau :
 Lần 1 – Diesel (trước khi chạy)
 Lần 1 – B5

(nt)

 Lần 2 – Diesel (sau khi chạy)
 Lần 2 – B5

(nt)

Ta tiến hành đo trước và sau khi chạy, vậy tất cả là 4 lần đo.
Sau khi đo đạc xong, ta tiến hành so sánh :
 So sánh giữa các lần của diesel
 So sánh giữa các lần của B5

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

16

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

 So sánh giữa các lần của diesel và B5 tương ứng
Qua bảng so sánh (có lập đồ thị) từ đó ta rút ra những nhận xét về nhiên
liệu B5 so với nhiên liệu truyền thống diesel, tính sự chệnh lệch về mức phát
thải tĩnh, công suất và suất tiêu hao nhiên liệu.
b. Chương trình thử nghiệm trên xe tải hạng nhẹ 1,25 tấn (4)
Chương trình thử nghiệm tiến hành đo mức phát thải tĩnh (CO, CO2, HC,
NOx), công suất tiêu thụ (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) khi cho 02 xe
tải hạng nhẹ (1,25 tấn) chạy đường ngắn (3000km) với nhiên liệu B5 và
nhiên liệu diesel.
Các bướn tiến hành thí nghiệm như sau :
 Lần 1 – Diesel (trước khi chạy)
 Lần 1 – B5

(nt)

 Lần 2 – Diesel (sau khi chạy)
 Lần 2 – B5

(nt)

Ta tiến hành đo trước và sau khi chạy, vậy tất cả là 4 lần đo.
Sau khi đo đạc xong, ta tiến hành so sánh :
 So sánh giữa các lần của diesel
 So sánh giữa các lần của B5
 So sánh giữa các lần của diesel và B5 tương ứng
Qua bảng so sánh (có lập đồ thị) từ đó ta rút ra những nhận xét về nhiên
liệu B5 so với nhiên liệu truyền thống diesel, tính sự chệnh lệch về mức phát
thải tĩnh, cơng suất và suất tiêu hao nhiên liệu.
3.2.3. Chương trình thử nghiệm đại trà
a. Chương trình thử nghiệm đại trà trên xe County (5)
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

17

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Chương trình thử nghiệm tiến hành đo mức phát thải tĩnh (CO, CO2, HC,
NOx), công suất tiêu thụ (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) khi cho 02 xe
County ở chế độ không tải với nhiên liệu B5 và nhiên liệu diesel.
Các bướn tiến hành thí nghiệm như sau :
 Lần 1 – Diesel (trước khi chạy)
 Lần 1 – B5

(nt)

 Lần 2 – Diesel (sau khi chạy)
 Lần 2 – B5

(nt)

Ta tiến hành đo trước và sau khi chạy, vậy tất cả là 4 lần đo.
Sau khi đo đạc xong, ta tiến hành so sánh :
 So sánh giữa các lần của diesel
 So sánh giữa các lần của B5
 So sánh giữa các lần của diesel và B5 tương ứng
Qua bảng so sánh (có lập đồ thị) từ đó ta rút ra những nhận xét về nhiên
liệu B5 so với nhiên liệu truyền thống diesel, tính sự chệnh lệch về mức phát
thải tĩnh, công suất và suất tiêu hao nhiên liệu.
b. Chương trình thử nghiệm đại trà trên xe Ford Transit (6)
Chương trình thử nghiệm tiến hành đo mức phát thải tĩnh (CO, CO2, HC,
NOx), công suất tiêu thụ (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) khi cho 02 xe
Ford Transit chạy ở các chế độ (10km/h, 20km/h,…,100km/h) với nhiên liệu
B5 và nhiên liệu diesel.
Các bướn tiến hành thí nghiệm như sau :
 Lần 1 – Diesel (trước khi chạy)
 Lần 1 – B5
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

(nt)

18

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

 Lần 2 – Diesel (sau khi chạy)
 Lần 2 – B5

(nt)

Ta tiến hành đo trước và sau khi chạy, vậy tất cả là 4 lần đo.
Sau khi đo đạc xong, ta tiến hành so sánh :
 So sánh giữa các lần của diesel
 So sánh giữa các lần của B5
 So sánh giữa các lần của diesel và B5 tương ứng
Qua bảng so sánh (có lập đồ thị) từ đó ta rút ra những nhận xét về nhiên
liệu B5 so với nhiên liệu truyền thống diesel, tính sự chệnh lệch về mức phát
thải tĩnh, công suất và suất tiêu hao nhiên liệu.

3.2.4. Tổng hợp chương trình thử nghiệm
TT

Nội dung

Tên xe

Thử nghiệm

khí thải theo tiêu
chuẩn Euro2 cho 01
xe Isuzu trên băng
1

thử xe con và xe tải
hạng nhẹ theo chu
trình ECE 15-05

Lần thử

Ghi chú

Lần 1 –

Đo 3 lần

Diesel

(trước,

trong

Lần 1 – và sau khi
chạy) x 2 loại
B5
Hilander
nhiên
liệu
Lần 2 –

(diesel và B5)
Diesel
= 6 lần đo
Lần 2 –
Isuzu

B5
SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

19

Lớp: Động cơ_ K48


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Lê Anh Tuấn

Lần 3 –
Diesel
Lần 3 –
B5
Đo mức phát

02 xe (1

thải tĩnh, công suất

Lần 1 – xe chạy B5, 1

xe chạy diesel)
Diesel

và suất tiêu hao
nhiên liệu tại các tốc
2

độ cố định cho 02

Lần 1 –

Huyndai
B5

xe tải 1,25 tấn chạy

x 2 lần đo
(trước và sau
khi chạy) = 4

Lần 2 – lần đo
Diesel

đường ngắn 200 –
300 km

Lần 2 –
B5

3

Đo mức phát

02 xe (1

thải tĩnh, công suất

Lần 1 – xe chạy B5, 1
xe chạy diesel)
Diesel

và suất tiêu hao
nhiên liệu tại các tốc
độ cố định cho 01

Isuzu

Lần 1 –

Hilander
B5

xe Isuzu

x 2 lần đo
(trước và sau
khi chạy) = 4

Lần 2 – lần đo
Diesel

Lần 2 –
B5

4

Đo mức phát

02 xe (1

thải tĩnh, công suất

Lần 1 – xe chạy B5, 1
xe chạy diesel)
Diesel

và suất tiêu hao
nhiên liệu tại các tốc

SVTH: Vũ Thanh Sơn
Đặng Đình Trường

Huyndai

Lần 1 –
20

x 2 lần đo

Lớp: Động cơ_ K48