GIÁO TRÌNH LAO ĐỘNG NGHỀ NGHIỆP VÀ MÔI TRƯỜNG - CHƯƠNG 8 ppt

111
Chng 8

QUI HOCH GIAO THễNG ễ TH
V PHNG TIN GIAO THễNG SCH
(Bi ging in t Power Point)


8.1. Xu thế phát triển phơng tiện giao thông

Sự phát triển các phơng tiện giao thông đô thị ở các khu vực trên thế giới nói chung
không giống nhau nhng nhìn chung cùng hớng tới một mục tiêu là từng bớc ô tô hóa dần
các quãng đờng dịch chuyển. Các giai đoạn ô tô hóa có thể tóm tắt nh sau:

- Châu Âu: Đi bộ - Xe đạp - Xe buýt - Ô tô
- Châu Mỹ: Đi ngựa - Tàu lửa - Ô tô
- Châu á: Đi bộ - Xe đạp - Xe gắn máy, Xe buýt nhỏ - Ô tô

ở khu vực Châu Âu và Bắc Mỹ, sự phát triển phơng tiện giao thông đã bớc sang giai
đoạn cuối, ô tô cá nhân là phơng tiện di chuyển chính. Tốc độ gia tăng số lợng ô tô trên thế
giới rất lớn, đặc biệt là khu vực Đông Nam á, chẳng hạn Hàn Quốc tốc độ tăng hằng năm là
20%, Malaysia tốc độ này có thể đạt 70% Cùng với việc gia tăng số lợng ô tô thì số lợng
xe gắn máy hai bánh giảm dần. Các chuyên gia kinh tế cho rằng thị trờng ô tô tiềm năng
trong thế kỷ 21 sẽ dịch chuyển từ các nớc Đông âu và Châu Mỹ La Tinh sang các nớc Đông
Nam á, Trung á và cuối cùng là Châu Phi. Theo dự báo, số lợng ô tô ở Châu á Thái Bình
Dơng sẽ tăng từ 0,7 chiếc/1000 ngời dân năm 1985 đến 10 chiếc/1000 ngời dân năm 2020
và 20 chiếc/1000 ngời dân vào năm 2060.

Sự gia tăng nhanh chóng ô tô cá nhân đặt ra hàng loạt các vấn đề kinh tế xã hội và môi
trờng. Để đối phó với vấn đề này các nớc công nghiệp phát triển rất quan tâm đến việc cải

thiện hệ thống giao thông công cộng và khuyến khích ngời dân sử dụng phơng tiện này để đi
lại. Kinh nghiệm tích lũy đợc của các nớc phát triển trong lĩnh vực này rất bổ ích cho các
nớc đang phát triển. Hiện nay mạng lới giao thông đô thị ở các nớc Tây Âu, Bắc Mỹ gần
nh đã hoàn thiện. ở các thành phố nhỏ thì xe buýt là ph
ơng tiện vận chuyển chính; ở các
thành phố cỡ trung thì sử dụng ô tô buýt và tramway, các thành phố lớn thì ngoài hai phơng
tiện này còn có thêm tàu điện ngầm.

Khi mức sống của ngời dân đô thị đợc nâng cao thì yêu cầu về tiện nghi cũng nh sự
an toàn nơi công cộng, kể cả việc vận chuyển công cộng đợc quan tâm nhiều hơn. Đối với
phơng tiện vận tải công cộng trong thế kỷ 21, vấn đề an toàn, tiện nghi và thuận lợi là các yếu
tố đợc xem xét trớc tiên. Để thực hiện đợc điều này, các phơng tiện vận chuyển công cộng
mới phải cho phép chở đợc tất cả các nhóm khách, kể cả ngời tàn tật, phơng tiện phải có
điều hòa không khí, ghế ngồi tiện nghi, thông báo thờng xuyên cho khách các thông tin liên
quan đến hành trình, dễ sử dụng, cơ sở hạ tầng hiện đại.


112
Các yêu cầu nói trên vợt xa so với khả năng đầu t của các nớc đang phát triển. ở
các quốc gia này hầu nh cơ sở hạ tầng vẫn còn rất chắp vá đối với giao thông công cộng. Để
phát huy tác dụng của hệ thống vận chuyển khách trong thành phố, ngời ta phải phối hợp xe
buýt cỡ trung, xe buýt cỡ nhỏ, taxi công cộng và xe gắn máy ba bánh (xe Lam, xe Tuck-
Tuck ). Các chủng loại xe này cơ động đảm bảo tần số hoạt động cao nên phù hợp với những
nơi cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông công cộng cha đợc phát triển.

8.2. Qui hoạch giao thông ở các nớc phát triển

Qui hoạch giao thông tốt là làm tăng ảnh hởng giao thông công cộng và giảm ảnh
hởng giao thông cá nhân dẫn đến cải thiện môi trờng. Tuy nhiên thực tế cho thấy hệ thống
giao thông công cộng ở các nuớc phát triển ngày nay tuy rất hiện đại và thuận tiện cũng không

thể thay thế hoàn toàn ô tô cá nhân do sự khác biệt về tiện nghi và thuận lợi giữa hai loại
phơng tiện này vẫn còn rất lớn. Dân chúng sống và đi lại rời rạc nên không cho phép hệ thống
giao thông công cộng phủ khắp địa bàn. Sự chờ đợi ở các trạm xe buýt cũng nh hạn chế tiện
nghi trong xe buýt là những yếu tố tâm lý khiến hệ thống giao thông công cộng không đợc
quần chúng hởng ứng rộng rãi. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta cần phát triển cơ sở hạ
tầng với chất lợng cao sao cho tính mềm dẻo cũng nh tốc độ của hệ thống giao thông công
cộng phải đủ lớn để thu hút công chúng.

Việc qui hoạch giao thông công cộng phải đi liền với công tác quản lý đất đai phục vụ
cho quá trình đô thị hóa. Về mặt giảm ô nhiễm, qui hoạch mạng lới giao thông đô thị phải
đảm bảo rút ngắn khoảng cách dịch chuyển giữa các trung tâm hoạt động trong thành phố và
tạo thuận tiện tối đa cho phơng tiện vận tải công cộng họat động nhằm khuyến khích ngời
dân sử dụng phơng tiện này thay cho phơng tiện cá nhân.

Qui hoạch giao thông công cộng phải phối hợp với sự bố trí các cụm chuyên biệt của
thành phố: cụm dân c, cụm công nghiệp, cụm thơng mại, cụm vui chơi giải trí. Thời kỳ tiền
công nghiệp, do không có phơng tiện vận chuyển cơ giới nên kích thớc của thành phố, dù là
thành phố lớn cũng rất hạn chế. Cuộc cách mạng công nghiệp dẫn đến hình thành nhiều
phơng thức vận chuyển mới, đặc biệt là đờng sắt và tramway đã làm thay đổi hẳn qui mô đô
thị. Sự đô thị hóa phát triển theo sự phát triển của đờng giao thông. Thành phố dần mở rộng ra
vùng ven, đặc biệt từ khi xuất hiện xe buýt và ô tô ở đầu thế kỷ 20, các thành phố cũ chỉ còn là
khu vực trung tâm văn hóa, du lịch, các trung tâm hoạt động chính của thành phố dời ra những
khu phố mới. Những trục giao thông công cộng đợc hình thành. Mạng lới giao thông công
cộng phủ đều khắp thành phố. Các khu công nghiệp, khu dân c, các cơ sở hoạt động kinh
doanh, thơng mại cũng đợc bố trí quanh các trạm vận chuyển công cộng, đặc biệt là các cơ
sở công cộng lớn nh trờng học, bệnh viện.

Qui hoạch đờng giao thông công cộng phải gắn liền với việc lựa chọn công nghệ của
các phơng tiện vận chuyển trên hệ thống. Hệ thống đợc đặc trng bởi một mạng lới mở
rộng cho toàn bộ địa bàn đô thị và đợc phân chia thành các khoảng cách đều đặn trên đó có

các xe con thoi hoạt động để chở khách. Các khoảng dừng ngắn tạo thuận lợi cho ngời sử
dụng vì vậy sẽ khuyến khích ngời dân sử dụng hệ thống giao thông công cộng hơn là dùng xe
cá nhân. Mặt khác cũng vì khoảng cách dừng ngắn và tần suất hoạt động cao nên có thể sử
dụng các phơng tiện vận tải kích thớc bé, tránh ùn tắt giao thông ở những giờ cao điểm.



113
8.3. Giao thông đô thị ở nớc ta

Nớc ta đang ở giai đoạn phát triển mạnh xe gắn máy trớc khi chuyển sang ô tô cá
nhân. Phơng tiện đi lại chính hiện nay của ngời dân là xe gắn máy. Phần lớn các thành phố
nớc ta đều cha có mạng lới giao thông công cộng hoặc có nhng chắp vá. Phơng tiện vận
chuyển trên hệ thống giao thông công cộng cha có tiêu chuẩn đồng nhất, kích cỡ không phù
hợp với cơ sở hạ tầng hiện có nên đôi khi chính phơng tiện giao thông công cộng lại gây ra
nạn ùn tắt giao thông và làm ô nhiễm môi trờng.

Mật độ xe gắn máy ở các thành phố lớn nớc ta đang gia tăng với mức độ chóng mặt.
Những năm gần đây, giá xe gắn máy giảm đã làm gia tăng đột biến số lợng xe gắn và điều
này đã gây ra nạn ùn tắt giao thông nghiêm trọng ở một số thành phố lớn, đặc biệt là Hà Nội
và Thành phố Hồ Chí Minh. Cha bao giờ vấn đề giao thông đô thị đợc quan tâm nhiều nh
hiện nay. Chính Phủ đã có nhiều cuộc họp để bàn về vấn đề này. Quốc Hội trong kỳ họp cuối
năm 2002 cũng đa vấn đề giao thông công cộng ra thảo luận nhằm tìm biện pháp tháo gỡ.
Chính quyền Thủ Đô Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh đã tổ chức nhiều cuộc họp chuyên đề
nhằm tìm kiếm các giải pháp cho vấn đề giao thông công cộng. Nhiều qui định mới đã đợc áp
dụng nhằm hạn chế xe gắn máy. Tuy nhiên vấn đề này chỉ có thể giải quyết một cách triệt để
khi hệ thống giao thông công cộng đáp ứng đợc nhu cầu đi lại của ngời dân.

Hiện nay Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh đã tổ chức vận hành các tuyến xe buýt
mẫu. Tuy nhiên số ngời sử dụng hệ thống giao thông công cộng này còn rất khiêm tốn. Theo

tài liệu công bố mới đây nhất (ngày 9-12-2002) của Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA)
trong dự án qui hoạch tổng thể và nghiên cứu khả thi của dự án giao thông công cộng Thành
phố Hồ Chí Minh thì chỉ có 1,3% số ngời đợc khảo sát sử dụng phơng tiện giao thông công
cộng để đi lại so với 2% năm 1996. Sự giảm tỉ lệ này là do cuộc sống của ngời dân đợc nâng
cao, giá cả xe gắn máy giảm nên nhiều ngời có thể mua sắm đợc phơng tiện cá nhân. Cũng
theo số liệu khảo sát của JICA, chỉ có 8,1% số hộ gia đình không có xe gắn máy; 34,5% số hộ
có 1 xe gắn máy và 34,9 số hộ có 2 xe gắn máy. Số hộ gia đình có xe hơi riêng là 2,4% so với
1,7% năm 1996.

Hiện nay Thành phố Hồ Chí Minh có 25 tuyến xe buýt mẫu. Theo ớc tính thì đến cuối
năm 2003, xe buýt sẽ đảm bảo đợc khoảng 3% nhu cầu đi lại của nhân dân thành phố (cao
hơn số liệu điều tra của JICA). Đa số các xe buýt sử dụng hiện nay là xe buýt cũ, hệ thống an
toàn không đảm bảo, đã xảy ra những vụ mất phanh gây tai nạn giao thông nghiêm trọng.
Thành phố Hồ Chí Minh đang có kế hoạch trang bị 1300 xe buýt mới đến năm 2003. Mục tiêu
phấn đấu của Thành phố là nâng tỉ lệ vận chuyển khách công cộng lên 15% vào năm 2010.

ở Hà Nội, năm 2001 xe buýt chỉ đáp ứng khoảng 3,87% nhu cầu đi lại của ngời dân.
Năm 2002 theo kế hoạch tỉ lệ này là 9,67%. Thành phố phấn đấu nâng tỉ lệ này lên 20% trong
những năm tới. Hiện nay Thành phố đã xây dựng 29 tuyến xe buýt tiêu chuẩn, mở thêm 125
tuyến xe buýt trong thành phố với 3976 lợt xe buýt chạy trong ngày. Trong năm 2002, thành
phố Hà Nội đã trợ giá 65 tỉ đồng cho hệ thống xe buýt. Kinh phí trợ giá này sẽ tiếp tục gia tăng
trong những năm sau để đạt chỉ tiêu đáp ứng 20% nhu cầu đi lại của ngời dân Thủ đô. Trong
năm 2003 Hà Nội sẽ đa vào vận hành hệ thống điều hành xe buýt điện tử nhằm tăng tính linh
hoạt và sử dụng tối u cơ sở hạ tầng cũng nh phơng tiện vận chuyển khách. Việc qui họach
các tuyến đờng dành riêng cho xe buýt cũng đang đợc chính quyền Thành phố xem xét.


114
H.8.1b: Xe buýt hai thân ở Graz (áo)
H. 8.2a: Tramway thế hệ cũ ở Graz

H.8.1a: Xe buýt đơn ở Grenoble (Pháp)
H.8.1c: Xe buýt hai tầng ở Singapore
Giao thông công cộng có hiệu quả sử dụng năng lợng 3 lần hơn giao thông cá nhân
nên việc phát triển giao thông công công sẽ tiết kiệm đáng kể năng lợng và giảm ô nhiễm môi
trờng.

ở nớc ta tốc độ gia tăng xe gắn máy kèm
theo những vấn đề xã hội và môi trờng do chúng
đặt ra đã buộc chúng ta phải xem xét lại chiến lợc
phát triển giao thông công cộng. Xu thế phát triển
tất yếu của phơng tiện giao thông là tiến dần tới
việc động lực hóa các quãng đờng dịch chuyển
bằng ô tô cá nhân. Để giảm nhẹ những tác động bất
lợi của xu thế trên, chúng ta phải từng bớc qui
hoạch phát triển hệ thống vận chuyển công cộng,
đặc biệt là ở các thành phố.

Các nớc đang phát triển quanh ta nh Trung Quốc, Thái Lan, Philipine đã và đang
đối phó với vấn đề này. Nạn kẹt xe và ùn tắt giao thông ở các nớc này đã gây những khó khăn
rất lớn cho giao thông đô thị. Trong khi đó ở các thành phố lớn của các nớc phát triển ở khu
vực Châu âu và Bắc Mỹ vấn đề ùn tắt giao thông ít xảy ra hơn mặt dù mật độ giao thông công
cộng ở các nớc này cao hơn nhiều. Sở dĩ vậy vì các nớc phát triển đã có hệ thống giao thông
công cộng và hệ thống này liên tục đợc phát triển, nâng cấp từ hàng trăm năm nay. Những
quốc gia này, vấn đề giao thông công cộng đợc
tổ chức rất chặt chẽ và tối u.

8.4. Phơng tiện chở khách công cộng

ở các nớc phát triển, phơng tiện chở

khách tơng đối đa dạng: những thành phố nhỏ
sử dụng phơng tiện giao thông công cộng
chính là xe buýt; những thành phố cỡ trung thì
kết hợp xe buýt và tramway còn ở những thành
phố lớn thì ngoài hai phơng tiện trên còn có
thêm tàu điện ngầm (metro). Các phơng tiện
vận chuyển công cộng có thể chạy chung trên

115
H.8.2b: Tramway thế hệ mới ở Graz

H. 8.2c: Tramway thế hệ mới ở Lyon
đờng với các phơng tiện giao thông khác hoặc chạy trên những tuyến đờng đặc biệt dành
cho xe buýt. Hình 8.1 giới thiệu các loại phơng tiện giao thông công cộng thờng dùng ở các
nớc phát triển. Hình 8.1a là xe buýt đơn, có chiều dài trung bình 13m, đây là loại phơng tiện
sử dụng trên hầu hết các tuyến đờng. Hình 8.1b là xe buýt đôi gồm hai thùng xe buýt đơn
ghép lại với nhau bằng khớp nối mềm nhng chỉ sử dụng một động cơ đặt phía sau, chiều dài
của xe là 18m. Hình 8.1c là xe buýt hai tầng thờng gặp trên hệ thống vận chuyển công cộng
của các nớc trong khối Liên hiệp Anh, Singapore Hình 8.2 giới thiệu các kiểu tramway và
tàu điện ngầm. Đây là loại phơng tiện giao thông sạch và hiệu quả nhất trong vận chuyển
công cộng. Các loại phơng tiện cho giao thông này ngày càng đợc hoàn thiện về nhiều mặt
kể cả kiểu dáng bên ngoài cũng nh tiện nghi bên trong để thu hút ngời sử dụng. Mặt khác để
tăng tính mềm dẻo và hiệu quả của hệ thống vận chuyển công cộng, ngời ta còn áp dụng tàu
điện ngầm tự động không ngời lái. Hình 8.2f là ảnh chụp tàu điện ngầm không ngời lái ở
Lyon.

Mặc dù phơng tiện vận chuyển công
cộng của các nớc phát triển đợc đổi mới và
hiện đại hóa liên tục nhng ngời ta vẫn cha
hài lòng với chất lợng hoạt động của chúng,

nhất là về mặt ô nhiễm môi trờng. Vì vậy các
nghiên cứu về những giải pháp kỹ thuật nhằm
đạt đến xe buýt sạch vẫn luôn là vấn đề thời
sự. Các nghiên cứu này tập trung hoàn thiện
động cơ đốt trong truyền thống, hoặc nghiên
cứu sử dụng các loại nhiên liệu sạch dạng khí
hay lỏng, hoặc sử dụng năng lợng điện làm
nguồn động lực.

ở nớc ta việc sử
dụng các phơng tiện vận tải
trên đây một cách đại trà
trên hệ thống giao thông
công cộng là cha hiện thực.
Thật vậy cơ sở hạ tầng trong
thành phố của ta còn chật
hẹp, cha có những tuyến
đ
ờng dành riêng cho giao
thông công cộng, thêm vào
đó mật độ xe gắn máy trong
thành phố quá cao, di
chuyển phức tạp nên những
phơng tiện có kích thớc
lớn nh trên rất khó vận
hành. Rút kinh nghiệm của
các nớc đang phát triển, chúng ta nên sử dụng hạn chế các xe buýt lớn để chạy trên những
tuyến đờng qui hoạch, còn lại chủ yếu là xe buýt cỡ nhỏ hoạt động với tần suất cao để chở
khách trong khu vực nội thành.

116
H. 8.2f: Tàu điện ngầm tự động (không ngời
lái) ở L
y
on
H. 8.2d: Tramway ở Singapore
H. 8.2e: Tramway ở Grenoble
8.5. Phơng tiện giao thông sạch

Xe buýt sạch là mục tiêu hớng tới của
các nhà nghiên cứu và chế tạo ô tô chạy trong
thành phố hiện nay. Có nhiều giải pháp đã đợc
công bố trong những năm gần đây, tập trung là
hoàn thiện quá trình cháy động cơ Diesel, sử
dụng các loại nhiên liệu không truyền thống
cho xe buýt nh LPG, khí thiên nhiên,
methanol, ethanol, biodiesel, điện, pile nhiên
liệu, năng lợng mặt trời. Xu hớng phát triển
xe buýt sạch có thể tổng hợp nh sau:

1. Hoàn thiện động cơ diesel

Các kỹ thuật mới để hoàn thiện động cơ
diesel đã cho phép nâng cao rõ rệt tính năng
của nó bao gồm áp dụng hệ thống phun ray
chung (common rail) điều khiển điện tử, lọc bồ
hóng và xử lý khí trên đờng xả bằng bộ xúc
tác ba chức năng, hoặc nâng cao chất lợng

nhiên liệu, sử dụng nhiên liệu diesel có hàm
lợng lu huỳnh cực thấp. Việc dùng động cơ
diesel sử dụng đồng thời nhiên liệu khí và
nhiên liệu lỏng (dual fuel) cũng là một giải
pháp nâng cao tính năng của động cơ diesel
[84].

2. Xe buýt chạy điện

Các loại trolleybus lấy điện trực tiếp
trên đờng dây ngày nay dờng nh đã biến
mất dần. Tuy các xe buýt này sạch, cơ động,
nhng hệ thống cung cấp năng lợng cho
chúng (dây cáp điện trần) làm ảnh hởng đến
cảnh quan Thành phố và không an toàn. Xe
buýt chạy điện hiện đang nghiên cứu phát triển
là xe buýt chạy bằng accu. Giải pháp này làm
giảm ô nhiễm môi trờng không khí trong
thành phố nhng không làm giảm ô nhiễm môi
trờng một cách tổng thể nếu nguồn điện dùng
để nạp accu đợc sản xuất từ nhiên liệu hóa
thạch. Ngày nay xe buýt chạy bằng accu đã đạt
đợc những tính năng vận hành cần thiết trên
hệ thống giao thông công cộng nhng giải pháp
này còn bị giới hạn bởi quãng đờng hoạt động
độc lập của phơng tiện do mật độ lu trữ năng
lợng của accu hạn chế.

117

Hình 8.3: Xe buýt chạy bằng dầu thực vật ở
Grenoble
3. Xe buýt đa động lực (hybrid)

Xe buýt đa động lực sử dụng ít nhất hai nguồn sức kéo bổ sung cho nhau. Các nguồn
sức kéo này có thể là:

- Động cơ điện và động cơ nhiệt

- Động cơ điện và hệ thống accu động năng

Động cơ điện ở đây có thể chạy bằng accu thông thờng hay pile nhiên liệu. Động cơ
nhiệt ở đây có thể là động cơ Diesel hiện đại với hệ thống lọc bồ hóng và xử lý khí xả hay
động cơ sử dụng nhiên liệu khí (khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hoá lỏng LPG) . Giải pháp lý
tởng là sử dụng xe buýt đa động lực phối hợp giữa pile nhiên liệu và accu động năng (bánh
đà) để tận dụng năng lợng khi ô tô giảm tốc trớc khi dừng ở các trạm.

4. Xe buýt chạy bằng pile nhiên liệu

Một trong những giải pháp của
nguồn năng lợng sạch cung cấp cho ô
tô trong tơng lai là pile nhiên liệu. Pile
nhiên liệu là hệ thống điện hóa biến đổi
trực tiếp hóa năng trong nhiên liệu thành
điện năng. Pile nhiên liệu trớc đây chỉ
đợc nghiên cứu để cung cấp điện cho
các con tàu không gian nhng ngày nay
pile nhiên liệu đã bớc vào giai đoạn
thơng mại hóa để cung cấp năng lợng
cho ô tô. Do không có quá trình cháy

xảy ra nên sản phẩm hoạt động của pile
nhiên liệu là điện, nhiệt và hơi nớc. Vì
vậy có thể nói xe buýt hoạt động bằng
pile nhiên liệu là xe buýt sạch tuyệt đối
theo nghĩa phát thải chất ô nhiễm trong
khí xả. Xe buýt chạy bằng pile nhiên liệu
không nạp điện mà chỉ nạp nhiên liệu
hydrogen. Khó khăn vì vậy liên quan đến
lu trữ hydro dới áp suất cao hoặc trong
vật liệu hấp thụ trên phơng tiện vận tải. Nhiều nghiên cứu đề nghị điều chế hydro ngay trên
xe để sử dụng cho pile nhiên liệu nhng hệ thống nh vậy rất cồng kềnh và phức tạp. Các công
ty chế tạo ô tô ở Đức (Daimler Benz), ở Nhật (Toyota), ở Mỹ (General Motors) đang có kế
hoạch sản xuất ô tô sử dụng pile nhiên liệu và dự kiến sẽ thơng mại hóa ô tô này vào năm
2010.

Tuy ngày nay ngời ta đã thành công trong chế tạo các loại pile nhiên liệu có hiệu suất
cao và giá thành phù hợp nhng việc áp dụng phơng án này trên xe buýt vẫn còn xa so với
hiện thực vì so với các phơng án làm giảm ô nhiễm khác, pile nhiên liệu chạy ô tô vẫn còn là
loại nhiên liệu xa xỉ và cao cấp. Ngày nay ngời ta thấy rằng nếu sử dụng pile nhiên liệu
để chạy ô tô thì giá thành đắt hơn chạy bằng diesel khoảng 30%.

118

5. Xe buýt chạy bằng các loại nhiên liệu lỏng thay thế

Các loại nhiên liệu lỏng thay thế quan tâm hiện nay là cồn, colza, có nguồn từ thực
vật. Do thành phần C trong nhiên liệu thấp nên quá trình cháy sinh ra ít chất ô nhiễm có gốc
carbon, đặc biệt là giảm CO
2
, chất khí gây hiệu ứng nhà kính. Ngày nay việc ứng dụng các loại

nhiên liệu lỏng thay thế trên phơng tiện vận tải nói chung và trên xe buýt nói riêng vẫn còn
rất hạn chế do giá thành của nhiên liệu còn cao. Tuy nhiên giải pháp này có lợi ở những nơi mà
nguồn nhiên liệu này dồi dào hoặc các loại nhiên liệu trên đợc chiết xuất từ các chất thải của
quá trình sản xuất công nghiệp.

Một loại nhiên liệu lỏng thay thế khác mới đây đợc công bố là Dimethyl ether (DME)
đợc chế tạo từ khí thiên nhiên. Đây là loại nhiên liệu thay thế cực sạch có thể dùng cho động
cơ diesel giống nh LPG. Thử nghiệm trên ô tô cho thấy, ô tô dùng DME có mức độ phát ô
nhiễm thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn ô tô phát ô nhiễm cực thấp California ULEV. Nếu việc
sản xuất DME trên qui mô công nghiệp thành hiện thực thì trong tơng lai nó sẽ là nhiên liệu
lỏng lý tởng nhất vì khí thiên nhiên phân bố đều khắp trên trái đất và có trữ lợng tơng
đơng dầu mỏ.

6. Xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên

Sử dụng ô tô chạy bằng khí thiên nhiên là một chính sách rất hữu ích về năng lợng
thay thế trong tơng lai, đặc biệt về phơng diện giảm ô nhiễm môi trờng trong thành phố.
Cho tới nay có hai giải pháp sử dụng khí thiên nhiên trên xe buýt, đó là khí thiên nhiên dới
dạng khí và khí thiên nhiên dới dạng lỏng. Xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên thỏa mãn dễ
dàng các qui định khắt khe nhất về ô nhiễm đối với ô tô. Mặc dầu ngày nay ngời ta đã có
nhiều giải pháp công nghệ làm giảm ô nhiễm trong khí xả diesel nhng các giải pháp này
không thật bền vững, tính hiệu quả của nó giảm dần theo thời gian. Trong khi đó khí xả động
cơ sử dụng khí thiên nhiên chứa ít chất độc hại ngay từ nguồn nên sự giảm tính năng của các
hệ thống xử lý trên đờng xả không gây ảnh hởng lớn đến mức độ phát ô nhiễm nh đối với
động cơ diesel.

u điểm của loại nhiên liệu này, ngoài mức độ phát ô nhiễm thấp, nó còn là nguồn
nhiên liệu dồi dào, phân bố đều khắp trên trái đất.

Một trong những khó khăn khiến cho nguồn năng lợng này cha đợc áp dụng rộng

rãi trên phơng tiện vận tải nói chung và xe buýt nói riêng là vấn đề lu trữ khí thiên nhiên
(dạng khí hay dạng lỏng) trên ô tô. Ngày nay việc chế tạo bình chứa khí thiên nhiên đã đợc
cải thiện nhiều cả về công nghệ lẫn vật liệu, chẳng hạn sử dụng bình chứa composite gia cố
bằng sợi carbon. Bình chứa đợc kiểm tra an toàn tuyệt đối theo các tiêu chuẩn khắt khe nên
không thể xảy ra sự cố nổ bình. Mặt khác trên xe buýt dùng khí thiên nhiên có hệ thống phát
hiện rò khí để tránh hỏa hoạn mặc dù nó không mùi và không độc nh diesel hay xăng.


119
7. Xe buýt chạy bằng
khí dầu mỏ hóa lỏng

Hiện nay nhiều nớc,
nhiều khu vực trên thế giới xem
việc sử dụng LPG trên ô tô chạy
trong thành phố là giải pháp bảo
vệ môi trờng không khí hữu
hiệu. Trong cộng đồng Châu Âu
thì áo là nớc sử dụng xe buýt
LPG sớm nhất. Thành phố
Vienne đã sử dụng xe buýt chạy
bằng LPG từ năm 1963 và cho
đến nay, thành phố có 500 xe
buýt chạy bằng nhiên liệu này.
Đan Mạch có 180, Hà Lan có
150, Tây Ban Nha có 60 xe buýt chạy bằng LPG. ở ý hiện có hơn 860000 ô tô chạy bằng
LPG. Tỉ lệ xe buýt chạy bằng LPG cao hơn xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên ở Châu Âu (tỉ lệ
hiện nay là 1.100/700). ở Pháp có hơn 110 xe buýt LPG trên hệ thống giao thông công cộng
Paris. Cách đây 20 năm, thành phố Poitiers đã sử dụng 15 xe buýt chạy bằng LPG. Cho tới nay
các xe buýt này vẫn hoạt động tốt và số xe buýt chạy bằng LPG của thành phố hiện nay là 115.

Tours là thành phố có tỉ lệ số xe buýt chạy bằng LPG nhiều nhất nớc Pháp gồm 61 xe buýt
Van Hool trang bị động cơ DAF LPG. Ô tô sử dụng LPG ngày càng đợc giới thiệu rộng rãi ở
Pháp. Renault là hãng đi đầu trong sản xuất ô tô LPG trên dây chuyền đồng bộ. Dây chuyền
lắp ráp chuyên dụng này cho phép tối u hóa bố trí các bộ phận của hệ thống nhiên liệu trên ô
tô LPG. ủy ban Butane-Propane Pháp khẳng định thị trờng tiêu thụ LPG sẽ gia tăng trong
những năm tới do số lợng ô tô sử dụng nguồn năng lợng này gia tăng.

ở Mỹ ngày càng có nhiều ô tô sử dụng LPG. Từ năm 1996, ô tô chạy bằng khí LPG đã
có mặt ở các Thành phố lớn của Trung Quốc. Theo dự báo mức tiêu thụ LPG ở Nhật trong
những năm tới sẽ tăng lên đáng kể do gia tăng số lợng ô tô sử dụng LPG. Chính quyền Đài
Bắc đã vạch kế hoạch chuyển toàn bộ xe taxi chạy nhiên liệu lỏng sang dùng LPG nh ở Hàn
Quốc. Chính quyền Hồng Kông quyết định áp dụng các biện pháp cần thiết để giảm nồng độ
các chất ô nhiễm ở thành phố trong đó u tiên áp dụng LPG để chạy ô tô. Tơng tự nh vậy
Tehran, một trong những thủ đô ô nhiễm nặng nề nhất, đã khẩn trơng chuyển đổi các xe taxi
thành ô tô lỡng nhiên liệu LPG/xăng và chuyển xe buýt thành ô tô chạy bằng khí thiên nhiên.
Trong 10 năm trở lại đây, lợng ô tô ở Moscow tăng lên gấp 3 lần trong khi không gian dịch
chuyển không thay đổi do đó ô nhiễm bầu không khí rất trầm trọng. Để hạn chế ô nhiễm, nớc
Nga cũng khuyến khích chuyển đổi ô tô chạy nhiên liệu lỏng sang sử dụng nhiên liệu khí LPG
hay khí thiên nhiên.

Về phơng diện giảm ô nhiễm, khí thiên nhiên và khí dầu mỏ hoá lỏng LPG có cùng
lợi thế. Giá thành của LPG thay đổi theo nhu cầu và theo giá cả chung của sản phẩm dầu mỏ.
Nạp nhiên liệu LPG vào bình chứa ô tô dới dạng lỏng đơn giản hơn nạp nhiên liệu khí thiên
nhiên. Đầu t hệ thống cung cấp LPG cho ô tô chỉ chiếm khoảng 20% giá thành đầu t cho hệ
thống cung cấp nhiên liệu khí thiên nhiên. Sử dụng khí thiên nhiên trên ô tô vấp phải khó khăn
là chứa nhiên liệu áp suất cao. Ngay cả khi nén khí thiên nhiên đến áp suất 200bars, thể tích
bình chứa khí thiên nhiên phải gấp 6 lần thể tích bình chứa LPG nếu cùng chu kỳ nạp nhiên

H
ình 8.4: Xe buýt chạy bằng khí dầu mỏ hóa lỏng LPG

ở Wiena, áo

120
liệu. Hoá lỏng khí thiên nhiên sẽ làm giảm đáng kể thể tích nhng phức tạp và vì vậy giá thành
nhiên liệu tăng. Khi đó bình chứa nhiên liệu phải cách nhiệt vì nhiệt độ hóa lỏng khí thiên
nhiên là -160
0
C.

Với sự phát triển hệ thống khống chế điện tử và bộ xúc tác ba chức năng trên ô tô sử
dụng nhiên liệu lỏng, ô tô LPG không còn chiếm u thế tuyệt đối so với động cơ dùng nhiên
liệu lỏng. Tuy nhiên nhờ những kỹ thuật này thì tính năng của ô tô LPG đợc nâng lên một
bớc mới. Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả ô tô LPG hiện đại thấp hơn nhiều so với ô tô
LPG trớc đây. Do đó nhiên liệu LPG vẫn dẫn đầu nhiên liệu xanh trên thị trờng nhiên liệu.
Các kết quả thực nghiệm cho thấy tiêu thụ năng lợng MJ/100km và mức độ phát ô nhiễm của
động cơ sử dụng LPG đều thấp hơn động cơ sử dụng xăng. Mức độ phát ô nhiễm của ô tô LPG
phụ thuộc vào thành phần nhiên liệu. Nhiên liệu LPG có thành phần 70% propane và 30%
butane là tốt nhất về phơng diện giảm ô nhiễm môi trờng.

Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày càng trở nên là loại nhiên liệu a chuộng để chạy ô tô
nói chung và xe buýt nói riêng ngoài những đặc điểm nổi bật về giảm ô nhiễm môi trờng nó
còn có lợi thế về sự thuận tiện trong chuyển đổi hệ thống nhiên liệu. Việc chuyển đổi ô tô chạy
bằng nhiên liệu lỏng sang dùng LPG có thể đợc thực hiện theo ba hớng: sử dụng duy nhất
nhiên liệu LPG, sử dụng hoặc xăng hoặc LPG, sử dụng đồng thời diesel và LPG (dual fuel).
Việc tạo hỗn hợp LPG không khí có thể thực hiện bằng bộ chế hoà khí kiểu Venturie thông
thờng hay phun LPG trên đờng nạp. Những hệ thống phun mới đang đợc nghiên cứu phát
triển là phun LPG dạng lỏng trong buồng cháy để tăng tính năng công tác của loại động cơ
này. Cũng nh các loại nhiên liệu khí khác, việc lu trữ LPG trên ô tô là vấn đề gây nhiều khó
khăn nhất mặc dù áp suất hóa lỏng của LPG thấp hơn rất nhiều so với khí thiên nhiên hay các
loại khí khác. Các loại bình chứa nhiên liệu LPG cũng đợc cải tiến nhiều nhờ vật liệu và công

nghệ mới. Ngày nay ngời ta có thể sản xuất những bình chứa bằng vật liệu mới chịu đợc áp
lực cao nhng nhẹ hơn nhiều so với bình bằng kim loại truyền thống. Mặt khác, vật liệu mới
này cho phép chế tạo bình chứa LPG có dạng phù hợp với không gian bố trí bình trên xe,
không nhất thiết phải dạng hình trụ nh bình kim loại.

8.6. Nhiờn liu sch cho giao thụng ụ th Vit Nam

Theo s phõn tớch
trờn õy thỡ ngun nng
lng cho phng tin giao
thụng sch c xp theo
th t l in, pile nhiờn
liu, ụ tụ a ng lc. Xu
hng phỏt trin phng
tin giao thụng s dng
in v pile nhiờn liu ph
thuc vo kh nng hon
thin cỏc loi ng c nhit
truyn thng v s dng cỏc
ngun nhiờn liu sch thay
th cỏc ngun nhiờn liu
lng hin nay. Mc phỏt
thi NO
x
l ch tiờu so sỏnh

Hình 8.5: Xe buýt chạy bằng LPG ở Paris

121
mức độ sạch của các phương tiện vận tải khác nhau. Theo dự báo thì trong vòng 10 năm tới,

kỹ thuật làm giảm NO
x
bằng cách cải thiện động cơ diesel, sử dụng LPG và khí thiên nhiên rẻ
hơn là sử dụng pile nhiên liệu. Trong tương lai dài hơn thì việc giảm NO
x
bằng cách sử dụng
pile nhiên liệu trên ô tô sẽ có giá thành tương đương với việc cải thiện động cơ diesel để đạt
cùng mức độ hiệu quả. Để đạt được cùng tính năng kinh tế và mức độ phát ô nhiễm đối với
động cơ sử dụng LPG thì trong thập niên 2010, giá nhiên liệu hydro phải giảm đi 50% và giá
thành pile nhiên liệu phải giảm đi 30% so với giá cả hiện nay. Vì vậy trong vòng 2 thập niên
tới, ô tô chạy bằng pile nhiên liệu vẫn chưa có lợi thế cạnh tranh so với các loại nhiên liệu thay
thế.

Vì vậy theo những phân tích trên đây, chúng ta chỉ nên cân nhắc sử dụng khí thiên
nhiên hay khí dầu mỏ hóa lỏng LPG để làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông vận tải
chạy trong thành phố.

Đứng về mặt năng lượng và môi trường mà nói thì sử dụng khí thiên nhiên để chạy
phương tiện giao thông về lâu dài là tối ưu nhất. Khí thiên nhiên ở nước ta có trữ lượng lớn và
chúng ta đang khai thác để cung cấp năng lượng cho các nhà máy nhiệt điện và sản xuất phân
đạm. Mặt khác một khối lượng lớn khí thiên nhiên thu được từ các mỏ dầu đã và sắp khai thác
của ta hứa hẹn một nguồn năng lượng sạch dồi dào để phát triển kinh tế quốc dân trong đó có
ngành giao thông vận tải. Sử dụng nguồn năng lượng này cho giao thông vận tải chúng ta sẽ
tiết kiệm được một khối lượng dầu mỏ rất lớn để xuất khẩu và hạn chế được các chất khí gây ô
nhiễm môi trường ở các thành phố. Tuy nhiên sử dụng khí thiên nhiên cho phương tiện vận tải
đòi hỏi đầu tư ban đầu rất lớn nhất là khi hệ thống phân phối khí thiên nhiên gia dụng trong
thành phố chưa được thiết lập. Giá thành xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên cũng cao hơn rất
nhiều so với xe buýt chạy bằng nhiên liệu lỏng. ở Mỹ xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên nén
hiện nay đắt hơn xe buýt diesel truyền thống từ 25000 đến 50000USD/chiếc do phải trang bị
thêm bình chứa khí trên ô tô và các hệ thống an toàn liên quan khác.

Vì vậy trong điều kiện của nước ta từ nay đến 2020, sử dụng khí dầu mỏ hoá lỏng LPG
để chạy phương tiện giao thông trong đô thị là phù hợp nhất. Trước hết chúng ta có thể chủ
động nguồn năng lượng này tuy chúng không dồi dào như khí thiên nhiên. Hiện nay chúng ta
có nhà máy sản xuất ga Dinh Cố và trong tương lai gần nhà máy lọc dầu đầu tiên đi vào hoạt
động, sản lượng khí đồng hành của nhà máy là nguồn cung cấp nhiên liệu LPG. Mặt khác các
nhà máy tinh luyện khí thiên nhiên cũng là nguồn cung cấp loại nhiên liệu này nên khả năng
độc lập nhiên liệu LPG của chúng ta cũng rất lớn. Vấn đề thứ hai là chúng ta có thể chủ động
chế tạ
o những phụ kiện cơ bản của hệ thống nhiên liệu LPG bằng công nghệ trong nước.

8.7. Chuyển đổi các phương tiện chạy xăng sang chạy bằng LPG

8.7.1. Xe gắn máy hai bánh chạy bằng khí dầu mỏ hóa lỏng LPG

Một trong những vấn đề cơ bản cần phải nghiên cứu giải quyết là thiết kế một hệ thống
hai nhiên liệu LPG/xăng nhỏ gọn có thể lắp đặt trên xe gắn máy cỡ nhỏ mà không làm thay
đổi kiểu dáng hay kết cấu của chúng. Hệ thống này cho phép xe gắn máy có thể chạy bằng
xăng hay bằng LPG. Ở hệ thống nhiên liệu LPG của ô tô, nhiên liệu ra khỏi bình chứa dưới
dạng lỏng sau đó bốc hơi ở bộ bốc hơi-giãn nở và dẫn đến họng Venturi với áp suất thấp hơn
áp suất khí trời. Nhiên liệu thể khí sau đ
ó được hút vào họng bộ chế hòa khí nhờ độ chân

122
LPG
Kh«ng
khÝ
Hçn
hîp

H
ình 8.6:
S
ơ đồ nguyên lý của bộ ch
ế

hòa khí LPG
không giống như bộ chế hòa khí xăng. Ở động cơ xe
gắn máy hai bánh công suất bé, việc xuất nhiên liệu ra
khỏi bình chứa dưới dạng lỏng sẽ gây ra sự thừa nhiên
liệu. Mặt khác, khi sử dụng nhiên liệu dạng lỏng chúng
ta cần phải có bộ giãn nở-bốc hơi, bộ phận cồng kềnh,
không thể lắp đặt trong khoảng không gian hạn chế của
xe.

Vì vậy phương án
phù hợp nhất đối với xe gắn
máy là sử dụng nhiên liệu ra
khỏi bình chứa dưới dạng
khí có áp suất [5], [8]. Sự
cung cấp ga vào họng bộ
chế hòa khí vì vậy được
thực hiện liên tục và lượng
ga nạp vào họng được điều
chỉnh bởi áp suất trong ống
dẫn ga và độ chân không tại
họng. Kỹ thuật điều chỉnh
lưu lượng ga đề xuất trong
công trình này là dùng van
tiết lưu có độ mở tỉ lệ với

độ mở bướm cung cấp gió.
Sơ đồ nguyên lý của hệ
thống tạo hỗn hợp LPG-không khí cho xe gắn máy
được trình bày trên như hình 8.6. Ở chế độ không tải,
con trượt đóng kín lỗ nạp của van tiết lưu, khí LPG
được hút vào họng qua lỗ không tải có vít điều chỉnh.
Khi tăng dần tải động cơ, con trượt nhấc lên đồng thời
với độ nhấc của quả ga, lỗ nạp ga mở rộng dần, lượng
khí LPG nạp vào họng được điều chỉnh đồng thời bởi
độ tiết lưu tại lỗ nạp ga và độ chân không tại họng

Trên cơ sở của nguyên lý này chúng ta có thể cải tạo bộ chế hòa khí xăng nguyên thủy
của xe gắn máy thành bộ chế hòa khí hai nhiên liệu LPG/xăng (hình 8.7). Trong trườ
ng hợp
này bộ chế hòa khí xăng được giữ nguyên, van tiết lưu được lắp nối tiếp trên ống dẫn hướng
của quả ga. Khi van nhiên liệu chuyển sang vị trí dùng xăng, động cơ hoạt động bằng xăng
như trước khi cải tạo. Khi van nhiên liệu chuyển sang vị trí dùng ga, nhiên liệu LPG qua van
tiết lưu rồi vào họng bộ chế hòa khí như đã mô tả ở hình 8.6. Hình 8.8 giới thiệu đường
đặc
tính của bộ chế hòa khí này khi sử dụng LPG. Cùng một chế độ tải ngoài, càng mở rộng bướm
ga, hỗn hợp càng loãng. Đây cũng là một ưu điểm của nhiên liệu LPG.

Bộ chế hòa khí sau khi cải tạo xong được lắp trên xe gắn máy hai bánh 110cc kiểu
WAVE cùng với các bộ phân khác của hệ thống nhiên liệu LPG gồm bình chứa LPG, bình
xăng phụ, van chân không. Các bộ phận phụ này đã được mô tả trong. Hình 8.9 là ảnh ch
ụp
của động cơ sau khi lắp đặt xong bộ chế hòa khí mới và hình 8.10 là ảnh chụp toàn bộ xe gắn
Hình 8.7: Ảnh chụp bộ
chế hòa khí LPG/xăng
HÖ sè d− l−îng kh«ng khÝ

α
§é më b−ím
g
a (%)
0,6
0,8
1
1,2
0 20406080100
Hình 8.8: Đường đặc tính của bộ
chế hòa khí khi sử dụng LPG

123


H
ình 8.9: Động cơ xe g
ắ
n máy110cc
sau khi lắp bộ chế hòa
khí hai nhiên
liệu LPG/xăng


H
ình 8.10: Xe g
ắ
n máy ki
ể
u WAVE 110cc sau khi l

ắ
p
x
ong hệ thống hai nhiên liệu LPG/xăng
máy kiểu WAVE sau khi lắp đặt xong hệ thống hai nhiên liệu LPG/xăng. Mẫu mã và kết cấu
của xe gắn máy không thay đổi khi lắp đặt hệ thống nhiên liệu mới.

Xe gắn máy sau khi lắp xong các hệ thống LPG được chạy thử trên băng thử công suất
và chạy trên đường trường. Kết quả như sau:

- Về mức độ phát sinh ô nhiễm: Phân tích khí ở các chế độ khác nhau cho thấy nồng độ
các chất ô nhiễm CO, HC của xe gắn máy khi chạy bằng LPG đều giảm so với khi chạy bằng
xăng. Mức độ giảm có thể đạt từ 30 đến 80%. Tải càng lớn thì mức độ giảm ô nhiễm của động
cơ LPG càng tăng. Hình 6 giới thiệu kết quả đo nồng độ CO trong khí xả xe gắn máy ở chế độ
không tải khi sử dụng LPG so với khi dùng xăng. Khi tăng tốc độ, nồng độ CO trong khí xả
khi dùng LPG giảm nhanh chóng, trong khi đó nồng độ của nó trong khí xả khi dùng xăng lại
tăng. Ở tốc độ 6000 vòng/phút, nồng độ CO trong khí xả khi dùng LPG chỉ bằng 25% nồng độ
của nó khi dùng xăng.

Hình 8.11 trình bày kết quả phân tích nồng độ HC ở chế độ không tải khi động cơ chạy
bằng xăng và chạy bằng LPG. Trong cả hai trường hợp, khi tăng tốc độ động cơ, nồng độ
HC
trong khí xả đều giảm và ở tốc độ cao khoảng 6500 vòng/phút, nồng độ HC trong khí xả khi
chạy bằng LPG chỉ bằng khoảng 50% nồng độ của nó khi chạy bằng xăng. Các kết quả tương
tự cũng đạt được đối với động cơ 70cc đã nghiên cứu trước đây.

- Về tính kinh tế: Mức độ tiết kiệm của xe gắn máy khi chạy bằng LPG so với khi chạy
bằng xăng phụ thuộc vào chính sách giá cả năng lượng của từng nước. Để giảm ô nhiễm môi
trường không khí trong thành phố, một số nước đã áp dụng chính sách thuế ưu đãi đối với
LPG sử dụng cho phương tiện giao thông. Mặt khác, mức độ tiết kiệm còn phụ thuộc vào tình

trạng kỹ thuật của động cơ và chất lượng của bộ chế hòa khí dùng xă
ng. Kết quả chạy thử
nghiệm LPG trên xe gắn máy 110cc cho thấy suất tiêu hao nhiên liệu trung bình khoảng 1kg
LPG/110km. Mặt khác, do LPG ở thể khí nên không bị ngưng tụ trên mặt gương xi lanh nên
phần đỉnh xi lanh không bị mòn nhanh như khi chạy bằng xăng. Chỉ số octane của LPG cao
hơn xăng nên không có nguy cơ kích nổ gây quá nhiệt của các chi tiết trong buồng cháy. Nói

124
chung, tuổi thọ của động cơ khi chuyển sang sử dụng LPG được kéo dài hơn khi chạy bằng
xăng.












Hình 8.11: So sánh nồng độ CO trong khí xả
xe gắnmáy 110cc khi chạy bằng xăng và
bằng LPG
Hình 8.12: So sánh nồng độ HC trong khí
xả xe gắn máy 110cc khi chạy bằng xăng và
bằng LPG

8.7.2. Xe buýt cỡ nhỏ chạy bằng LPG

Việc sử dụng những xe bus cỡ lớn để chở khách trong các thành phố, đặt biệt là các
thành phố nhỏ ở nước ta là không hợp lý bởi lẽ cự ly dịch chuyển nhỏ và đường sá hẹp, không
có đường dành riêng cho xe bus nên không thể đảm bảo tính chính xác, đúng giờ được. Vì vậy
việc tổ chức các tuyến xe bus nhỏ chạy trong thành phố, có khả năng cơ động cao là hợp lý
nhất. Trong phần sau đây sẽ giới thiệu bộ chế hòa khí LPG dùng cho xe Daihatsu 1.6 sẽ được
cải tạo thành xe buýt cỡ nhỏ phục vụ cho vận chuyển khách trên hệ thống giao thông công
cộng ở nước ta.

Trong điều kiện vận hành ở các thành phố nước ta, phần lớn thời gian xe hoạt động ở
chế độ tải thấp vì vậy việc khống chế thành phần hỗ
n hợp bằng độ chân không tại họng như hệ
thống nhiên liệu LPG trên thị trường thì hỗn hợp thường xuyên đậm đặc hậu quả là tính kinh
tế của động cơ giảm đồng thời mức độ ô nhiễm gia tăng. Dựa trên kết quả đã đạt được đối với
bộ chế hòa khí cho xe gắn máy chúng ta thấy trong trường hợp này sự điều chỉnh thành phần
hỗn hợp cần phải được thực hiện phối hợp giữa độ chân không tại họng và tiết lưu áp suất ga.

Các bộ phụ kiện LPG hiện có mặt trên thị trường hoạt động theo nguyên lý lấy ga dạng
lỏng, sau đó bốc hơi và giãn nở đến áp suất bằng áp suất khí trời. Tổng tiết diện của các lỗ nạp
ga rất lớn. Việc điều chỉnh thành phần hỗn hợp ở các chế độ tải khác nhau dựa vào độ chân
không tại họng. Vì bộ chế hòa khí ga không sử dụng các hệ
thống phụ nên đường đặc tính của
bộ chế hòa khí tuân theo qui luật đường đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản.

0
1
2
3

4
2000 3000 4000 5000 6000 7000
n(v/ph)
CO(%)
x¨n
g
LPG
0
40
80
120
160
200
2000 3000 4000 5000 6000 7000
n(v/ph)
HC(ppm)
x¨ng
LPG

125

Hỡnh 8.15: B ch hũa khớ LPG v van tit
lu
B ch hũa khớ thit k cho ụ tụ Daihatsu 1.6 da trờn c s ca b ch hũa khớ ó
nghiờn cu thnh cụng i vi xe gn
mỏy hai bỏnh ó trỡnh by trờn õy. H
thng nhiờn liu kiu ny n gin
hn nhiu so vi h thng nhiờn liu
cú mt trờn th trng. Khỏc bit c
bn õy l nhiờn liu ly ra khi

bỡnh cha di dng khớ ỏp sut
30mbar. Vic nh lng nhiờn liu
np vo hng b ch hũa khớ c
thc hin nh chõn khụng v thay
i ỏp sut do tit lu van bypass.
Nh vic np ga vo hng c thc
hin bng phng phỏp va phun, va
hỳt.

Vic ci thin ng c tớnh ny
khụng c thc hin theo nguyờn tc ca
b ch hũa khớ xng vỡ mc chờnh lch
v khi lng riờng ca LPG v khụng
khớ khụng ln nh i vi xng. Do ú
gii phỏp hu hiu l thc hin tit lu
bng c hc.

Nhiờn liu LPG t bỡnh cha, sau
khi qua van in t c lm gión n n
ỏp sut 30mbar bng van gión n gia dng
sau ú nhiờn liu c dn n van tit
lu. Van tit lu cú cu to c bit m
bo cho thnh phn hn hp nhiờn liu
cung cp cho ng c hp lý mi ch
cụng tỏc (hỡnh 8.13). ch khụng
ti, van tit lu úng ng ga chớnh, mt
lng ga nh qua vớt khụng ti vo hng ng
c. Khi m rng dn bm ga, van tit lu
cng m to dn. Do tit din lu thụng c
mụ un húa theo biờn dng ca con trt nờn

thnh phn hn hp c iu chnh hp lý
theo mong mun.

Hỡnh 8.14 gii thiu b ch hũa khớ
dựng LPG. B ch hũa khớ c thit k theo
kiu lp ghộp gm ba b phn c bn ú l
hng Venturie xung quanh cú l np ga,
bng cha ga v bung tit lu-hn hp.


1. Họng Venturie 5. Trục buớm ga
2. Bọng chứa LPG 6. Cơ cấu điều khiển bớm ga
3. Họng tiết lu 7. Cơ cấu điều khiển van tiết
4. Bích lu


Hình 8.14: Bộ chế hòa khí LPG
1. Thân van 2. Con trợ
t

3. Đờng ga vào 4. Vít không tải
5. Vít điều chỉnh 6. Đờng ga ra
vị trí con trợt
1
2

3

4
5

6
Hỡnh 8.13: S van tit lu

126
Các kích thước quan trọng nhất của bộ chế hòa khí LPG là đường kính họng Venturie
và tổng tiết diện lỗ nạp ga. Đối với các bộ chế hòa khí chế tạo sẵn theo gam công suất động cơ
thì đường kính họng Venturie là 22mm và ga được nạp qua 4 lỗ có đường kính φ=5mm. Trong
thực tế, khi ô tô làm việc hết công suất thì kết cấu như vậy phù hợp. Tuy nhiên đối với xe hoạt
động trong phạm vi nội thành tốc độ giới
hạn 30km/h thì kết cấu như trên không
phù hợp. Động cơ hoạt động non tải với
bộ chế hòa khí như vậy sẽ làm việc với
thành phần hỗn hợp không tối ưu làm gia
tăng suất tiêu hao nhiên liệu và mức độ
phát ô nhiễm.

Toàn bộ hệ thống bộ chế hòa khí-
van tiết lưu và cơ cấu điều khiển tải động
cơ
được trình bày trên hình 8.15 Các chi
tiết của hệ thống chế hòa khí thí nghiệm
được chế tạo bằng đồng. Tuy nhiên trong
sản xuất thực tế, các chi tiết này có thể
chế tạo bằng thép, trừ van tiết lưu nên chế tạo bằng đồng hay thép không rỉ.

Hình 8.16 giới thiệu bộ chế hòa
khí dùng LPG trên ô tô Daihatsu. Do
được thiết kế nhỏ gọn nên bộ chế hòa khí
chỉ choáng vừa đủ không gian dành cho
bộ chế hòa khí xăng.

Kết quả phân tích khí xả ô tô
Daihatsu khi chạy bằng xăng và bằng
LPG cho thấy cùng điều kiện vận hành,
mức độ phát thải HC của động cơ LPG
bằng khoảng 60% mức độ phát thải HC
của động cơ xăng còn mức độ phát thải
CO của động cơ LPG chỉ bằng khoảng
10% mức độ phát thải CO của động cơ
xăng.

Hình 8.16: Lắp đặt bộ chế hòa khí dùng LPG
Hình 8.17: "Greenbus": xe buýt cỡ nhỏ chạy bằng
LPG