MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, số lượng các phương tiện giao thông ở Hà Nội
tăng nhanh. Năm 2001, thành phố có gần 1 triệu xe máy và hơn 100.000 ô tô. Cuối
năm 2007, con số này đã tăng gấp đôi, với khoảng 1,9 triệu xe máy và 200.000 ô tô.
Tốc độ phát triển của các phương tiện giao thông giai đoạn 2001-2007 là 12%/năm
đối với xe ô tô, 15%/năm đối với xe máy [3]. Nguyên nhân của sự gia tăng này là
do phát triển kinh tế và mở rộng quy mô dân số, làm tăng nhu cầu đi lại. Theo đánh
giá của các chuyên gia môi trường, ô nhiễm không khí ở đô thị do giao thông gây ra
chiếm tỷ lệ khoảng 70%. Lưu lượng xe lớn và chất lượng nhiên liệu sử dụng chưa
tốt (hàm lượng benzen khoảng 5% so với 1% ở các nước trong khu vực; hàm lượng
lưu huỳnh trong diezen chiếm từ 0,5-1% so với 0,05% ở các nước trong khu vực)
ngoài ra còn nhiều khí thải độc hại khác như: CO, NO
x
, PM,… là những nguyên
nhân chính gây ra tình trạng ô nhiễm.
Qua thực tế lấy mẫu khảo sát tại các trạm đăng kiểm và phân tích mẫu (Đề
tài nghiên cứa khoa học cấp thành phố mã số 01C-09/06-99-2: "Điều tra, đánh giá
mức độ ô nhiễm môi trường Hà nội do các phương tiện giao thông đô thị gây nên.
Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường") có thể sơ bộ đánh giá chất
lượng các loại ôtô đang lưu hành trên địa bàn Hà Nội (theo tiêu chuẩn TCVN 6436-
1998 và TCVN 6438-1998 ở mức cao nhất) thì có tới 80% số xe ôtô lắp động điezel
(chủ yếu là xe bus), gần 20% số xe ôtô lắp động cơ xăng và khoảng 37% số xe máy
đang lưu hành ở Hà Nội không đạt yêu cầu về một trong các tiêu chuẩn cho phép.
Cũng qua những số liệu cụ thể trong bản báo cáo nói trên thì có thể khẳng định mức
độ ô nhiễm môi trường không khí ở các đô thị lớn trong nước ta là đáng báo động.
Để giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí do các phương tiện vận tải gây ra
chúng ta phải thực hiện đồng thời nhiều giải pháp, chẳng hạn như: siết chặt tiêu
chuẩn khí phát thải đối với các loại phương tiện lưu thông (từ ngày 01 tháng 07 năm
2007, toàn bộ các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ sẽ phải tuân thủ theo
1
tiêu chuẩn EUROII về khí thải); nâng cao phẩm cấp của nhiên liệu truyền thống
bằng cách sử dụng công nghệ hiện đại xử lý sâu trong các nhà máy lọc dầu kết hợp
với việc sử dụng động cơ thế hệ mới hoặc sử dụng các loại nhiên liệu “sạch” …
Ở các nước trên thế giới cũng như ở Việt nam các chương trình phát triển
nhiên liệu sạch đang rất được quan tâm như sử dụng biodiesel, sử dụng nhiên liệu
xăng, diesel pha ethanol, sử dụng nhiên liệu LPG, nước, pin nhiên liệu, lưỡng nhiên
liệu LPG/diesel, autogas,… Việc sử dụng các loại nhiên liệu sạch trên cho các
phương tiện vận tải ngoài việc đa dạng hoá nguồn năng lượng còn góp phần đáng
kể vào việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do động cơ đốt trong gây ra. Tuy
nhiên do lượng nhiên liệu sử dụng cho các phương tiện vận tải là rất lớn (ở Việt
nam tính đến năm 2010 là khoảng hơn 12 triệu tấn ) do đó nguồn nguyên liệu cần
có để sản xuất các loại nhiên liệu sạch là vấn đề cần quan tâm. Chính vì vậy tại mỗi
nước đều có chính sách ưu tiên phát triển loại nhiên liệu sạch đi từ nguồn nguyên
liệu mà họ có thế mạnh (ví dụ: ở Mỹ sử dụng nhiên liệu biodiesel đi từ dầu đậu
tương, ở Malayxia sử dụng nhiên liệu biodiesel đi từ dầu cọ, ở các nước Châu Âu
sử dụng biodiesel đi từ dầu hạt cải, ở Braxin sử dụng nhiên liệu là ethanol E85, ở
Việt nam chúng ta đang xây dựng Đề án phát triển nhiên liệu sinh học (NLSH) và
các dự án phát triển nguồn nguyên liệu sử dụng cho NLSH năm 2015 và tầm nhìn
2025…)
Xét về mặt năng lượng và môi trường cũng như nguồn nguyên liệu ở Việt
nam thì việc 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. Tuy nhiên việc sử dụng khí, phân phối khí
thiên nhiên gia dụng trong thành phố chưa được thiết lập. 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. Giải pháp này trước hết giúp chúng ta
2
chủ động được nguồn năng lượng mặc dù LPG không dồi dào như khí thiên nhiên.
Sản lượng khí đồng hành lớn của các nhà máy chế biến dầu mỏ và nhà máy
tách khí trong nước đảm bảo nguồn nguyên liệu dồi dào nên khả năng độc lập trong
việc sản xuất nhiên liệu LPG của chúng ta cũng rất lớn. Hiện nay chúng ta có nhà
máy sản xuất gas Dinh Cố với dự báo công suất nhà máy có khả năng duy trì mức
300 - 350 nghìn tấn LPG/ năm cho đến hết năm 2008, sau đó sẽ giảm dần xuống
mức 200 - 270 nghìn tấn/năm trong vòng 5 năm tiếp theo nếu không có điều chỉnh
gì về nguồn khí đầu vào. Đầu năm 2009 nhà máy lọc dầu Dung Quất đi vào hoạt
động và trong số các sản phẩm đầu ra của nhà máy, LPG dự tính sẽ có sản lượng
khoảng 348 nghìn tấn/ năm. Trong tương lai gần nhà máy lọc dầu Nghi Sơn sẽ đi
vào hoạt động với dự kiến giai đoạn 2008 - 2010 là 436 nghìn tấn/năm, còn giai
đoạn 2011 - 2013 là 494 nghìn tấn/ năm.
Mặt khác giá LPG nhập khẩu cũng rẻ hơn so với nhập khẩu nhiên liệu
khoáng xăng hay diesel (giá nhập LPG khoảng 820 USD/tấn so với khoảng 1000
USD/tấn xăng, diesel).
Trong thời gian vừa qua, để phục vụ cho các triển lãm Auto Petro 2002,
2003 và 2004, Viện dầu khí đã chuyển đổi 02 động cơ diesel cỡ nhỏ và vừa sử dụng
LPG dạng đơn nhiên liệu. Nhưng việc sử dụng dạng đơn nhiên liệu LPG cũng chưa
thực sự khả thi vì chi phí đầu tư ban đầu lớn do phải thay đổi hoàn toàn kết cấu của
động cơ diesel (hiện nay trên thế giới chỉ có Australia là nước đầu tiên thay đổi toàn
bộ động cơ diesel của xe tải nặng sang sử dùng 100% nhiên liệu LPG). Để tiết kiệm
chi phí đầu tư ban đầu thì việc sử dụng công nghệ “chuyển đổi động cơ diesel từ
dạng sử dụng đơn nhiên liệu diesel sang sử dụng dạng lưỡng nhiên liệu
diesel/LPG” mà không cần thay đổi kết cấu của động cơ là phù hợp hơn cả và cũng
là công nghệ đang được nghiên cứu thử nghiệm ở các nước phát triển trên thế giới.
Việc chuyển đổi thành công này có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế, kỹ thuật và đảm bảo
tính khả thi cao.
3
Đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tác động của việc sử dụng lượng nhiên liệu
diesel-khí hóa lỏng (LPG) đến tính năng và phát thải của động cơ diesel truyền
thống” đáp ứng được tính khoa học và thực tiễn. Nó xem xét đến các ảnh hưởng
tích cực của việc sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-khí hóa lỏng (LPG) trên động cơ
diesel truyền thống. Đồng thời, kết quả của nghiên cứu này sẽ là cơ sở cho việc
chuyển đổi hàng loạt các động cơ diesel trang bị trên phương tiện giao thông vận tải
như xe bus, xe tải …
Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong, Viện Cơ khí
Động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
1. Mục đích nghiên cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
− Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá khả năng lắp đặt, bố trí bộ cung cấp LPG cho động cơ diesel. Tìm
tỷ lệ cung cấp tối ưu và phối hợp cung cấp nhiên liệu LPG với diesel. Lượng hóa
tác động của lưỡng nhiên liệu diesel-khí hóa lỏng (LPG) đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ
thuật và phát thải của động cơ
− Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Hiện nay trên địa bàn thành phố Hà Nội hiện nay có khoảng hơn 2.000 xe
bus các loại (chưa kể các xe bus liên tỉnh và các xe bus của các đơn vị tư nhân) và
hầu hết các xe này đều đang chạy bằng động cơ diesel. Trong đó số lượng xe bus
được trang bị động cơ diesel D1146TI chiếm đa số (khoảng 700 xe). Vì lý do đó,
việc chọn động cơ D1146TI làm đối tượng nghiên cứu là phù hợp với mục tiêu và
tính thực tiễn của đề tài.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu lắp đặt, chế tạo các kết cấu phụ trợ hệ thống cung cấp LPG cho
động cơ diesel truyền thống.
4
Đánh giá bằng lý thuyết và thực nghiệm đặc tính của động cơ ở các tỷ lệ
LPG khác nhau.
3. Phương pháp nghiên cứu
Sau khi nghiên cứu lắp đặt hệ thống cung cấp LPG cho động cơ hoàn chỉnh,
tiến hành thử nghiệm đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng lưỡng nhiên liệu
diesel/LPG đến tính năng và phát thải của động cơ được thực hiện trên cơ sở đối
chứng. Trong đó, nhiên liệu đối chứng là nhiên liệu diesel có sẵn trên thị trường.
Ngoài ra các thử nghiệm đối chứng còn được tiến hành xen kẽ với quá trình thử
nghiệm bền động cơ.
* Thử nghiệm đối chứng
Thử nghiệm đối chứng động cơ chạy lưỡng nhiên liệu LPG/diesel với các tỉ
lệ LPG đưa vào khác nhau so với động cơ chạy nhiên liệu diesel từ đó đánh giá tính
năng hoạt động và phát thải của động cơ.
* Thử nghiệm bền:
Thử nghiệm bền được thực hiện trên động cơ diesel D1146TI hoàn toàn mới.
Tổng thời gian thử nghiệm bền đối với động cơ là 100 giờ chạy trên băng thử.
Trước và sau mỗi 50 giờ thử nghiệm bền cần tiến hành đo đạc công suất, mô men,
suất tiêu thụ nhiên liệu, nhiệt độ khí thải, lọt khí cácte trên đường đặc tính; ngoài ra
lấy mẫu dầu bôi trơn, phân tích đánh giá trước và sau 50h, 70h và 100h chạy ổn
định (việc lấy mẫu dầu được được thực hiện ngay khi dừng máy).
5
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LPG VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG LPG CHO
GIAO THÔNG VẬN TẢI
1.1. Tổng quan về LPG
LPG là tên viết tắt của khí dầu mỏ hoá lỏng LPG (Liquefied Petroleum Gas),
là hỗn hợp hydrocarcbone với thành phần chính là Butan (C
4
H
10
), Propan (C
3
H
8
)
chiếm 99%. Tính chất cơ bản của các thành phần hóa học có trong LPG được thể
hiện như trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tính chất cơ bản của các thành phần hóa học có trong LPG
TT Tính chất Đơn vị Propan (C
3
H
8
) Butan (C
4
H
10
)
1 Nhiệt độ tới hạn 0
0
C 95 130
2 Điểm sôi 0
0
C -42 -4
3 Tỷ trọng ở thể lỏng - 0,51 0,58
4 Tỷ trọng ở thể hơi - 1,32 2,01
5 Thể tích riêng ở 0
0
C m
3
/kg 0,51 0,58
6 Áp suất hơi ở 0
0
C kg/cm
2
4,7-5,7 1,03-2,0
7 Áp suất hơi ở 50
0
C kg/cm
2
17-21,5 5-6,25
8 Ẩn nhiệt hóa hơi kcal/kg 85,5 89
9 Không khí cần để đốt cháy kg/kgLPG 25,6 15,3
10 Nhiệt trị thấp Q
H
kJ/kg
46.340 45.500
11 Số Octan (RON/MON) - 92/89 112/96
LPG được hoá lỏng dưới áp suất cao để thuận lợi cho tồn chứa và vận
chuyển. Với nhiều đặc tính quý báu, LPG đang được sử dụng và ứng dụng rộng rãi
trong nhiều ngành nhiều lĩnh vực đã và đang mang lại những hiệu quả thuyết phục.
Ứng dụng của LPG có thể chia theo mục đích sử dụng thành các nhánh chính:
− Sử dụng LPG như là nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp.
− Sử dụng LPG như là nguồn nhiên liệu cho các quá trình đốt sinh
nhiệt.
6
− Sử dụng LPG trong nông nghiệp.
− Sử dụng LPG như là nguồn nhiên liệu cho các phương tiện vận tải,
các thiết bị chuyển nhiệt năng thành cơ năng.
* LPG sử dụng làm nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp
Với đặc tính không màu, không mùi, không độc hại nên LPG là nguyên liệu
tốt cho các quá trình chế biến hoá học, làm chất mang
+ Trong công nghiệp hoá chất, LPG được sử dụng để chế biến tạo các hợp
chất hoá học như các hợp chất cao phân tử, nhựa
+ Trong nông nghiệp, LPG cũng được sử dụng để chế biến phân bón như
phân đạm, ure Ngoài ra LPG còn được sử dụng để tổng hợp thuốc trừ
sâu
+ Trong công nghiệp mỹ phẩm, LPG được sử dụng để tổng hợp các hợp
chất thơm, khí mang trong nước hoa, kem bôi da
+ Trong công nghiệp thực phẩm LPG cũng được sử dụng rộng rãi. LPG
được sử dụng tổng hợp hương liệu như hương chanh, cam, táo
* LPG sử dụng cho quá trình đốt sinh nhiệt
Sử dụng LPG cho quá trình đốt sinh nhiệt là ứng dụng phổ biến nhất hiện
nay. Do đòi hỏi về yêu cầu đảm bảo môi trường sống, sự tiện lợi, giá thành và hiệu
quả mà LPG được sử dụng trong lĩnh vực này trở nên phổ biến. LPG được phát hiện
và sử dụng từ những năm đầu thế kỷ 19, đến những năm 50 của thế kỷ 20 được
được ứng dụng rộng rãi. Ngày nay, LPG được sử dụng thay thế cho các loại nhiên
liệu truyền thống như: than, củi, điện Việc sử dụng LPG này đã cho thấy nhiều
lợi ích quan trọng:
+ Không gây ô nhiễm môi trường
+ Giá thành thấp hơn so với dùng điện
+ Chất lượng sản phẩm đồng đều, ổn định, đảm bảo yêu cầu.
7
+ Tiện lợi và tiết kiệm, …
Hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam, việc ứng dụng LPG trong lĩnh vực
này rất lớn. Nhiều ngành công nghiệp cần dùng đến LPG như:
+ Công nghiệp sản xuất sành sứ, tráng men, gốm
+ Công nghiệp thuỷ tinh: nấu, gia công thuỷ tinh, kính
+ Công nghiệp thực phẩm: sấy chè, cà phê, thuỷ sản, bánh kẹo
+ Công nghiệp đóng tàu
+ Công nghiệp gia công kim loại
+ Công nghiệp dệt và nhuộm màu
+ Công nghiệp sơn và sấy
+ Các lò thiêu, xử lý rác và nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn khác.
* Sử dụng LPG trong nông nghiệp
Các ứng dụng trong nông nghiệp của LPG chủ yếu là làm nhiên liệu trong
sản xuất thức ăn gia súc, chế biến hay dùng để sấy nông sản như chè, cà phê, thủy
sản, bánh kẹo …
* Sử dụng LPG làm nhiên liệu
Một ứng dụng khá quan trọng hiện nay là sử dụng LPG làm nhiên liệu cho
các phương tiện giao thông. Với đặc tính cháy hết, chỉ số Octan cao, không gây ô
nhiễm môi trường, trên thế giới LPG đã và đang được triển khai ứng dụng vào lĩnh
vực này và theo đánh giá, LPG sẽ trở thành nguồn nhiên liệu thay thế trong tương
lai.
Những ứng dụng của LPG vào nhiều lĩnh vực mang lại hiệu quả cao cho các
ngành kinh tế cho thấy một triển vọng phát triển lớn về sử dụng LPG trong giai
đoạn hiện nay và trong tương lai. Việc sử dụng LPG sẽ giúp chúng ta hạn chế được
nguy cơ ô nhiễm môi trường và đảm bảo khả năng phát triển bền vững.
8
Nguồn LPG chủ yếu là sản phẩm phụ của nhà máy chế biến dầu mỏ và nhà
máy tách khí. LPG được hoá lỏng dưới áp suất nhất định do đó có thể tồn chứa vận
chuyển dưới dạng lỏng nhưng ở áp suất khí quyển LPG hoá hơi được sử dụng dưới
dạng khí. LPG thương phẩm có thành phần 70/30% đến 50/50% Butan/Propan
không màu, không mùi và không vị. Tuy nhiên trong thực tế, trong quá trình chế
biến được pha thêm Ethyl Mecaptan có mùi đặc trưng để dễ phát hiện rò rỉ. Nồng
độ mùi phải đủ để có thể nhận ra trước khi chúng tạo thành hỗn hợp nổ. LPG không
độc, không gây ô nhiễm môi trường, không ảnh hưởng đến thực phẩm và sức khỏe
con người. LPG nặng hơn không khí (1,5 ÷ 2 lần so với không khí), nhẹ hơn nước
(0,5 lần so với nước) vì vậy nếu thoát ra ngoài hơi gas sẽ lan truyền ở mặt đất và tập
trung ở những phần thấp nhất như rãnh, hố ga tuy nhiên sẽ tản mát ngay khi có
gió. LPG được tồn chứa trong các loại bể chịu áp lực khác nhau, tồn tại ở trạng thái
bão hoà. LPG lỏng ở dưới, hơi gas ở phía trên theo qui định an toàn các loại bồn,
bình chứa LPG chỉ được phép nhập 80÷85% thể tích, phần còn lại đảm bảo sự giãn
nở nhiệt của LPG lỏng. Đặc trưng lớn nhất của LPG khác với các loại khí khác là
chúng tồn chứa ở dạng bão hoà nên với thành phần không đổi (70% Butan - 30%
Propan) áp suất bão hoà trong bể chứa cũng như trong hệ thống ống không phụ
thuộc vào lượng LPG bên trong mà hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài.
Nếu gas lỏng rò rỉ ra ngoài thì tại chỗ rò có nhiệt độ thấp và xuất hiện tuyết. LPG có
tỷ lệ giãn nở lớn: một đơn vị thể tích LPG lỏng khi bay hơi tạo ra 250 đơn vị thể
tích hơi gas do vậy LPG rất thuận tiện và kinh tế khi vận chuyển, tồn chứa ở dạng
lỏng. LPG còn là một nhiên liệu sạch: Hàm lượng lưu huỳnh thấp (<0,02%) khi
cháy chỉ tạo ra CO
2
và hơi nước, không tạo muội, không tạo khói, đặc biệt không
sinh khí SO
2
, H
2
S, CO như khi đốt than.
LPG là loại nhiên liệu sạch, sản phẩm cháy chỉ có CO
2
và hơi nước, không
có hợp chất lưu huỳnh và chì, hàm lượng các khí NO
x
thấp, không gây ô nhiễm môi
trường, không gây độc hại ngay cả khi tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm, không làm
ăn mòn các thiết bị sử dụng. Đặc biệt sản phẩm cháy không tạo cặn cacbon nên làm
tăng thời gian sử dụng dầu nhờn và tránh mài mòn xylanh. Về năng suất tỏa nhiệt,
9
LPG cao hơn hẳn so với các loại nhiên liệu truyền thống. Nhiệt trị thấp LPG cao
hơn xăng và cao gấp đôi các nhiên liệu chạy xe khác là metanol và etanol. Tính phổ
biến trên thị trường của xe chạy nhiên liệu diesel cao gấp 1,2 lần xe chạy xăng trong
khi LPG là 0,74 lần; LNG (khí tự nhiên hóa lỏng) là 0,65 lần; CNG (khí tự nhiên
nén dưới áp suất cao) là 0,25 lần; metanol là 0,56 lần và etanol là 0,66 lần.
Trị số Octan theo phương pháp nghiên cứu (RON)/phương pháp động cơ
(MON) của LPG (butan: 92/89, propan 112/96) cao hơn xăng không chì từ 5 đến 12
đơn vị do đó ước tính tăng 3-5% hiệu suất nhiệt theo lý thuyết. Với đặc tính chống
kích nổ rất cao nên hiệu suất, công suất động cơ được tối ưu hoá. Trên thực tế cho
thấy đặc điểm cháy sạch của LPG đã giảm hẳn các yêu cầu về bảo dưỡng động cơ,
kéo dài thời gian sử dụng dầu nhờn, tăng tuổi thọ hệ thống đánh lửa và tuổi thọ
động cơ. Giảm quá trình tạo cặn cacbon do đó giảm mức độ kẹt xước, mài mòn
đồng thời không làm mất phẩm chất dầu bôi trơn. LPG không làm loãng màng dầu
nhờn mỏng trong xylanh, điều này rất có ý nghĩa khi khởi động động cơ.
1.2. Tình hình sản xuất và sử dụng LPG trên thế giới
1.2.1. Tình hình sản xuất LPG
Từ thập niên 90 đến nay, lượng LPG sản xuất trên toàn cầu liên tục tăng
(trung bình 5-10%/năm) và dự đoán vẫn tiếp tục tăng trong những năm tới [11][12]
[17].
Tổng nguồn cung LPG trên thế giới năm 2008 đạt 239 triệu tấn từ mức 198
triệu tấn năm 2000. Tốc độ tăng trưởng nguồn cung LPG thế giới tăng khoảng
2,4%/năm trong giai đoạn 2000-2008. Dự báo năm 2010 nguồn cung thế giới đạt
260,3 triệu tấn, đến năm 2015 đạt 291,7 triệu tấn theo nhận định của Purvin&Gertz.
Trong đó, 60% LPG được sản xuất từ quá trình xử lý; 39,5% sản xuất từ các nhà
máy lọc dầu và còn lại 0,5% từ các nguồn khác.
Bắc Á là khu vực sản xuất LPG lớn thứ hai trên thế giới trong giai đoạn
2000-2008, sau Trung Đông. Hơn 90% sản lượng tăng lên là từ các nhà máy lọc dầu
ở Trung Quốc. Hầu hết sản lượng LPG của khu vực này tới từ các nhà máy lọc hóa
dầu, số ít là xử lý khí và duy nhất cho tới nay ở Trung Quốc có nhà máy hóa khí từ
10
than. Phần còn lại tăng lên trong sản lượng của khu vực là từ các nhà máy lọc dầu ở
Hàn Quốc và Đài Loan. Sản lượng LPG của Nhật Bản giảm nhẹ trong suốt giai
đoạn này. Dự báo năm 2010, Bắc Á cung cấp khoảng 25,8 triệu tấn LPG, đến 2015
khoảng 31,1 triệu tấn LPG.
Hình 1.1. Sản lượng (triệu tấn) LPG trên toàn cầu [11][12][17].
Trung Đông cung cấp 1/5 tổng lượng LPG trên thế giới trong năm 2008 và
tăng trung bình 4,1%/năm từ năm 2000 mặc dù sản lượng của khu vực này giảm
trong năm 2001 và 2002. Tổng cung khu vực này dự báo tăng đến 58,1 triệu tấn cho
năm 2010 và 69,7 triệu tấn cho năm 2015. Năm 2008, khoảng 66% sản lượng LPG
Trung Đông là từ xử lý khí đồng hành, 24% là từ quá trình tinh khiết khí.
1.2.2. Tình hình sử dụng LPG
Năm 2006 tổng mức tiêu thụ LPG trên toàn Thế Giới đạt khoảng hơn 230
triệu tấn. Trong đó khu vực Bắc Mỹ là khu vực tiêu thụ lớn nhất với khối lượng
hàng năm là 72 triệu tấn. Tiếp theo là Châu Á, Châu Âu và Châu Mỹ La Tinh với
khối lượng tưng ứng là 62 triệu tấn; 35 triệu tấn và 18 triệu tấn. Trung Đông tuy là
khu vực cung cấp nhiều nhất LPG ra thị trường thế giới nhưng mức tiêu thụ chỉ
dừng lại ở mức 13 triệu tấn/năm. Các khu vực như Trung Mỹ, Châu Phi, Liên Xô cũ
và Châu Úc hiện đang có mức tiêu thụ tương ứng là 14 triệu tấn, 9 triệu tấn, 7 triệu
11
tấn và 2,5 triệu tấn. Cho đến nay sản lượng tiêu thụ chắc chắn đã tăng lên đáng kể
theo ước tính khoảng 300 triệu tấn (mỗi năm tăng trưởng khoảng 10%)[16].
Hình 1.2. Tỷ trọng tiêu thụ LPG trên toàn cầu năm 2006 [16]
(nguồn LPG World, www.worldlpgas.com)
Nếu chia theo lĩnh vực sử dụng, tiêu dùng dân dụng hiện có khối lượng sử
dụng lớn nhất chiếm gần 50%, tiếp theo là lĩnh vực hoá chất chiếm 24%, sử dụng
LPG trong công nghiệp đứng thứ ba với tổng mức tiêu thụ chiếm khoảng 13%,
đứng thứ 4 là việc sử dụng LPG trong vận tải với tổng lượng tiêu thụ hàng năm
chiếm 8,8%, lĩnh vực hoá dầu chiếm 5% và cuối cùng là lĩnh vực nông nghiệp
chiếm 2% [16].
Hình 1.3. Tỷ trọng tiêu thụ LPG trên toàn cầu theo lĩnh vực sử dụng năm 2006 [16]
(nguồn LPG World, www.worldlpgas.com)
12
Với các ưu điểm sạch, nhiệt lượng cao và sức ép toàn cầu về vấn đề môi
trường, LPG hiện đang là loại khí đốt được khuyến khích tiêu dùng với mức tăng
trưởng hàng năm trên toàn thế giới đạt trên 3,5%. Tuy nhiên, LPG cũng bị cạnh
tranh trực tiếp từ các loại khí đốt khác như CNG, LNG, đặc biệt là các khu vực có
hệ thống cơ sở hạ tầng tốt với hệ thống dẫn khí đốt đồng bộ do giá các loại khí này
rẻ hơn. Tuy nhiên, các loại khí này không thể so sánh được với LPG về tính linh
hoạt trong tồn trữ, vận chuyển và phân phối. Thực tế cho thấy ở đâu cần sự linh
hoạt trong phân phối, ở đó LPG luôn chiếm ưu thế. Về xu hướng sử dụng, hiện nay
tỷ trọng LPG sử dụng cho công nghiệp, hoá dầu, giao thông vận tải đang tăng dần.
Trên toàn thế giới hiện có trên 7 triệu xe sử dụng LPG tập trung tại 38 nước
và chủ yếu tại các vùng kinh tế phát triển do tại đây có mức sống cao và vấn đề ô
nhiễm môi trường đang là vấn đề bức xúc được chính phủ quan tâm như là mặt trái
của sự phát triển kinh tế. Dưới đây là các thông tin khái quát về thị trường Autogas
(ôtô sử dụng nhiên liệu khí hoá lỏng) tại một số quốc gia hiện đang có mức tăng
trưởng thị trường Autogas nhanh nhất trên thế giới hiện nay [3]:
− Italy: Là quốc gia có mức tiêu thụ LPG cho Autogas lớn nhất với lượng tiêu
dùng hàng năm đạt tới khoảng 1,3 triệu tấn. Hiện nay số lượng xe dùng LPG tại
Italy là 1,234 triệu xe trong tổng số 32,969 triệu xe vận tải. Tuy chỉ chiếm 4%
trong tổng số xe lưu hành nhưng trong thời gian tới tỷ lệ này sẽ tăng với tốc độ
nhanh chóng do các chính sách hỗ trợ hiện tại của Chính phủ nhằm giảm mức độ ô
nhiễm môi trường. Trong năm 1999, 175.000 xe sử dụng xăng dầu đã được lắp bộ
phận chuyển đổi để sử dụng LPG. Nhằm thúc đẩy sự chuyển đổi này hiện chính phủ
Italia đang áp dụng các biện pháp khuyến khích như: thanh toán từ quỹ của chính
phủ cho việc chuyển đổi với số tiền 377 USD/chiếc, giảm lệ phí giao thông đối với
các xe chạy bằng LPG, hạn chế việc lưu hành các xe chạy bằng xăng dầu tại một số
khu vực có mật độ ô nhiễm cao.
− Anh: Thị trường Autogas tại nước Anh được đánh giá là một trong những thị
trường tiềm năng nhất với mức tăng trưởng đạt tới 500%. Nếu đầu năm 1999, tại
13
Anh mới chỉ có 3500 xe thì đến tháng 05/2000 con số này đã lên tới 20.000 xe và
đến cuối năm 2000 theo ước tính đạt 30.000 xe, tới năm 2007 con số này đã lên tới
là 150.000 xe. Để đạt được tốc độ này, chính phủ Anh đã có các tác động đáng kể
thông qua các chính sách như: hình thành quĩ hỗ trợ chuyển đổi từ xe chạy xăng,
dầu sang chạy LPG (năm 1999, quỹ này là 3,6 triệu bảng và năm 2000 là 10 triệu
bảng), giảm thuế đối với LPG dùng cho ô tô (mức chênh lệch so với thuế đánh vào
các nhiên liệu khác là 0,3 USD/lít), hỗ trợ mở rộng hệ thống các trạm bơm LPG cho
xe ô tô (vào đầu năm 1999, trên toàn quốc chỉ có 150 trạm nhưng đến cuối tháng
5/2000 con số này đó là 370 trạm và đến nay là khoảng 1000 trạm).
− Thổ Nhĩ Kỳ: Năm 1999, có 500.000 xe taxi chạy bằng LPG (chiếm 92%
trong tổng số). Con số này năm 2000 là 800.000 chiếc, tăng 60%. Giá LPG chạy xe
chỉ bằng 34% so với các loại nhiên liệu khác. Chính do sự chênh lệch này nên hiện
nay hiện tượng chuyển đổi xảy ra khá tuỳ tiện và Chính phủ không thể kiểm soát
được. Hiện nay tại Thổ Nhĩ Kỳ chỉ có khoảng 58.000 xe là có giấy phép lưu hành
hợp lệ trên tổng số 500.000 xe đang lưu hành. Ngoài ra Chính phủ còn đang áp
dụng các biện pháp như yêu cầu kiểm tra xe hai lần trong năm đối với các xe chạy
bằng LPG nhằm đảm bảo sự an toàn đối với thị trường Autogas đang phát triển ở
nước này.
− Ba Lan: Hiện đang có 470.000 xe chạy LPG với hệ thống 1900 trạm nạp
chính thức. Chi phí LPG sử dụng cho phương tiện vận tải thấp so với các loại nhiên
liệu khác là lý do cơ bản thúc đẩy sự phát triển của Autogas tại nước này phát triển.
LPG sử dụng cho Autogas năm 1999 là 395.000 tấn, tăng 32% so với năm 1998. Do
được sự hỗ trợ về thuế, giá LPG dùng cho Autogas chỉ bằng 35% so với nhiên liệu
khác (đây là một trong những quốc gia có mức chênh lệch thuế đối với Autogas và
nhiên liệu khác lớn nhất).
− Trung Quốc: Do đạt được sự phát triển kinh tế trong thời gian gần đây nên
vấn đề giao thông và ô nhiễm môi trường không khí đang nổi lên như là một vấn đề
cần được giải quyết ngay, đặc biệt là tại các thành phố lớn. Kể từ năm 2000, Chính
14
phủ dự kiến miễn thuế nhiên liệu đối với xe chạy LPG. Thời gian miễn là 05 năm,
tại thời điểm đó ở Thượng Hải có khoảng hơn 20.000 xe trong tổng cộng hơn
61.000 xe taxi chạy bằng LPG. Theo LPG World, số 17 ngày 7/9/2000, mỗi ngày
tại thành phố này có 40 xe chuyển sang sử dụng LPG và đến nay tại thành phố này
đã có khoảng hơn 40.000 xe taxi chạy LPG. Đây cũng là nguyên nhân làm cho
lượng sử dụng LPG của Thượng Hải trong tăng lên rất lớn trong những năm gần
đây đạt hơn 300.000 tấn/năm, tốc độ tăng trưởng hàng năm trung bình khoảng 40-
50%. Tiếp tục hỗ trợ thị trường này, chính quyền thành phố đã thông qua kế hoạch
xây mới thêm nhiều trạm nạp mới cho đến nay tổng số trạm bơm LPG cung cấp cho
xe ô tô đã lên tới hơn 100 trạm.
− Hàn Quốc: Do giá bán LPG chạy xe chỉ bằng 1/3 giá xăng, Autogas được sử
dụng rất rộng rãi cho xe taxi, bus và xe tải nên tốc độ tăng trưởng rất nhanh. Sản
lượng butan cho chạy xe khoảng 1,5 triệu tấn/năm.
− Hồng Kông: Hiện nay, 18.000 xe taxi đang chạy bằng LPG tại Hồng Kông.
Với các chương trình xúc tiến sử dụng Autogas, số lượng xe sử dụng LPG sẽ có thể
tăng gấp đôi vào năm nay. Các biện pháp bao gồm : tăng thuế đánh vào Diesel, hỗ
trợ 5000 đô la Hồng Kông cho mỗi xe chuyển đổi sang sử dụng LPG, mở rộng
mạng lưới trạm nạp LPG (năm 2000 mới chỉ có 4 trạm nạp) lên tới hơn 500 trạm,
không thu phần phụ trội (premium) trên giá đất đối với khu vực được sử dụng để
xây các trạm nạp LPG, chuyển đổi 6000 xe bus hiện tại sang sử dụng LPG. Hiện
nhu cầu LPG dùng cho Autogas là 140.000 tấn/năm. Với các chính sách hỗ trợ trên
đây năm nay LPG dùng trong lĩnh vực autogas tại Hồng Kông ước tính sẽ đạt
280.000 tấn.
− Ấn Độ: Tháng 08/2000, Chính phủ đó chính thức cho phép lưu hành xe chạy
LPG. Hiện tại, hai thành phố là Bombay và New Delhi được ưu tiên phát triển đội
xe sử dụng LPG. Tại Bombay, hiện có 1/5 trong tổng số 55.000 xe taxi hiện đó
được lắp đặt bộ phận chuyển đổi dùng LPG. Chi phí cho một bộ phận chuyển đổi
khoảng 12.000 Rupees (tương đương 260 USD).
15
− Philippin: Tháng 10 năm 2002 tại thủ đô Manila của Philippin đã có trên
3000 xe ô tô chuyển sang chạy LPG. Hiện nay Philippin cũng đang tích cực triển
khai công nghệ chuyển đổi chạy lưỡng nhiên liệu LPG/diesel với tỷ lệ 30/70 cho
các xe sử dụng động cơ diesel hoạt động ở thủ đô.
Bảng 1.2. Thị trường LPG-Autogas năm 2007 [19]
Quốc gia
Lượng LPG tiêu thụ
(tấn)
Số lượng phương tiện
chạy LPG (chiếc)
Số lượng trạm
tiếp nạp (trạm)
Hàn Quốc 4.362.000 2.187.066 1.533
Thổ Nhĩ Kỳ 2.005.000 1.800.000 6.853
Ba Lan 1.830.000 2.050.000 6.700
Nhật Bản 1.583.000 292.300 1.900
Australia 1.107.000 620.000 3.200
Nga 1.000.000 600.000 2.000
Italy 944.000 925.000 2.350
Mexico 784.000 550.000 2.500
Mỹ 675.000 200.000 2.340
Trung Quốc 600.000 145.000 300
Theo hiệp hội LPG thế giới, năm 2007 trên thế giới có khoảng 13 triệu
phương tiện chạy LPG tiêu thụ 20,3 triệu tấn nhiên liệu với 51.730 trạm tiếp nhiên
liệu. Số lượng tiêu thụ và sử dụng ngày càng tăng nhanh chủ yếu tập trung tại một
số nước phát triển. Năm nước sử dụng LPG làm nhiên liệu nhiều nhất là Hàn Quốc,
Nhật Bản, Ba Lan, Thổ Nhĩ Kỳ và Australia. Lượng tiêu thụ LPG của năm nước
này chiếm một nửa lượng tiêu thụ LPG trên toàn thế giới [18].
Như vậy có thể thấy tại các nước phát triển, việc chuyển đổi động cơ xăng
thành động cơ LPG đã trở nên khá phổ biến, nhưng công nghệ chuyển đổi sử dụng
LPG làm nhiên liệu cho phương tiện giao thông sử dụng động cơ diesel chưa được
đặt ra như là một giải pháp khả thi mà chỉ giới hạn trong phạm vi nghiên cứu lý
thuyết với xu hướng thiên về sử dụng hệ thống phun nhiên liệu LPG trực tiếp trong
buồng đốt của động cơ có tỉ số nén cao. Việc chuyển đổi nhiên liệu đối với các họ
16
động cơ diesel nhằm mục đích giảm lượng độc hại trong khí phát thải và tiết kiệm
chi phí nhiên liệu tập trung chủ yếu vào khí thiên nhiên nén CNG (compressed
Natural Gas).
1.3. Tình hình sản xuất, sử dụng và tiềm năng về LPG của Việt Nam
Sản phẩm LPG (khí hóa lỏng hay còn gọi là gas) đã được tiêu dùng ở Việt
Nam từ năm 1957. Giai đoạn đầu những năm 90, thị trường gas Việt Nam mới có 3
công ty tham gia kinh doanh là Elfgas, Petrolimex và Saigon Petro với tổng mức
tiêu thụ mới ở mức 5.000-8.000 tấn/năm.
Nhu cầu tiêu thụ gas ở Việt Nam liên tục tăng cao trong suốt 10 năm qua và
sẽ tiếp tục tăng trong 5 năm tới.
Hiện tại thị trường tiêu thụ LPG ở Việt nam có cơ cấu như sau: khu vực dân
dụng chiếm khoảng 60% tổng nhu cầu; khu vực thương mại chiếm khoảng 25% và
khu vực công nghiệp chiếm khoảng 15% tổng nhu cầu.
Bảng 1.3. Sản lượng tiêu thụ LPG qua các năm [3]
Đơn vị: 1000 tấn
Năm 1994 1995 1996 1999 2000 2002 2003 2004 2006 2008
Sản lượng
tiêu thụ
16,4 50 91 225 320 500 650 720 850 >1000
Tiêu thụ gas tăng mạnh đã thu hút nhiều hãng nổi tiếng trên thế giới như BP,
Shell, Total, PTT, Petronas nhảy vào thị trường Việt Nam và cạnh tranh quyết
liệt. Thời kỳ đầu, gas bị đánh thuế nhập khẩu khá cao là 30%, sau đó mức thuế nhập
khẩu gas giảm dần, hiện nay còn 0% (kể từ tháng 11/2007).
Theo số liệu thống kê, thị trường gas Việt Nam có tốc độ tăng trưởng
15%/năm trong vòng 10 năm qua và được đánh giá là tăng trưởng cao nhất trong
khu vực. Theo dự báo của Petrolimex, nhu cầu tiêu thụ gas ở Việt Nam trong 5 năm
tới sẽ tăng 9-12%/năm do những nguyên nhân sau:
17
− Gas là chất đốt sạch, cho nhiệt độ cao, năng suất tỏa nhiệt lớn, không gây ô
nhiễm môi trường, không gây nhiễm bẩn thực phẩm ngay cả khi tiếp xúc trực tiếp,
độ an toàn cao do được hóa lỏng dưới áp suất thấp, không ăn mòn, tiện lợi trong
việc vận chuyển, tồn trữ và sử dụng.
− Gas đang được sử dụng rộng rãi trong dân dụng, thương mại, công nghiệp và
đặc biệt trong giao thông vận tải, gas được dùng thay thế xăng dầu và nhiều loại
bình nước nóng hiện nay đã chuyển sang sử dụng gas thay cho điện vì loại bình này
vừa tiết kiệm năng lượng vừa làm nóng nhanh và có độ an toàn cao.
− Hơn nữa, xu hướng sử dụng xe máy, ô tô chạy bằng gas đang phát triển
mạnh trên thế giới và đã bắt đầu hình thành ở Việt Nam.
Theo dự báo của PV Gas North, thời gian tới, xu hướng tăng trưởng của thị
trường LPG Việt Nam không có biến động lớn, tăng trưởng tương đối đều đặn. Nhu
cầu tiêu thụ sản lượng năm sau tăng hơn năm trước, tăng thêm xấp xỉ khoảng
100.000 tấn.
Cụ thể: tốc độ tăng của thị trường LPG khoảng 30% giai đoạn 1998-2002,
các năm sau giảm xuống còn 20% đến 13%. Tuy năm 2005 tốc độ tăng chung có
chậm lại, thấp hơn dự kiến (chỉ đạt khoảng 7,5%) do giá nhiên liệu thế giới đang
đứng ở mức cao, một số khách hàng sử dụng trong ngành công nghiệp gốm, sứ,
thủy tinh bắt buộc chuyển sang tiêu thụ nhiên liệu rẻ hơn để tồn tại.
Nhu cầu về tiêu thụ LPG được dự báo tăng trưởng khoảng 9-10%/năm từ
2007 tới năm 2010. Nguồn trong nước trong tương lai (sau năm 2010) sẽ gia tăng
do bổ sung thêm sản lượng LPG từ Nhà máy Lọc dầu Dung Quất và Dự án Liên
hợp Lọc dầu Nghi Sơn.
Autogas mới xuất hiện ở Việt nam từ năm 1997 tại TP. Hồ Chí Minh lần đầu
tiên Công ty dầu khí SaiGon Petro liên kết với một số đơn vị cho chạy 20 đầu xe
taxi tải trong nội thành và xây dựng trạm nạp LPG cho ôtô. Tuy nhiên cho đến nay
tại Việt nam mới chỉ có thêm hai Công ty là Công ty Cơ Khí ôtô Ngô Gia Tự và
Công ty Gas Petrolimex quan tâm đến Autogas và đã phát triển được thêm khoảng
18
gần 100 xe taxi. Để có thể phát triển mô hình này ở nước ta cần có thêm sự hỗ trợ
của nhiều cơ quan, Bộ, Ngành tham gia và đặc biệt, chính phủ cần có những chính
sách ưu đãi đặc biệt đối với các đơn vị tiên phong trong lĩnh vực này.
Theo đánh giá, trong thời gian tới thị trường Autogas tại Việt Nam sẽ phát
triển nhanh chóng do :
− Vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng và đòi hỏi nâng cao
chất lượng cuộc sống là các kết quả tất yếu của sự phát triển kinh tế. Để giải quyết
mâu thuẫn này, việc sử dụng LPG với tư cách là loại khí đốt sạch, văn minh thay
thế một phần các loại nhiên liệu truyền thống trong lĩnh vực giao thông vận tải là
một trong những giải pháp chắc chắn.
− Thị trường LPG hiện đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ với sự tham
gia của khoảng 100 Công ty, trong đó có nhiều Công ty hàng đầu trên thế giới. Sự
cạnh tranh sẽ buộc các Công ty phải tìm ra các khúc tuyến thị trường còn bỏ trống,
đặc biệt là trong điều kiện các Công ty này đã có kinh nghiệm phát triển thị trường
Autogas trên thế giới.
− Số lượng xe hơi ngày càng tăng nhanh đặc biệt ở các đô thị lớn.
− Vấn đề kỹ thuật của chuyển đổi từ xe chạy xăng dầu sang dùng LPG không
phức tạp với chi phí không cao.
− Trong những năm gần đây, Chính phủ đã bắt đầu quan tâm tới vấn đề
Autogas, thể hiện bằng việc các hội thảo và hội nghị về vấn đề này diễn ra thường
xuyên hơn. Qua các hội thảo, hội nghị này, Chính phủ và các cơ quan hữu quan đã
nhận được các ý kiến, kiến nghị hữu ích để đưa ra các chính sách phù hợp, khuyến
khích và hỗ trợ phát triển thị trường Autogas tại Việt Nam.
Qua các số liệu trên chúng ta có thể thấy được ở nước ta mới bắt đầu việc sử
dụng công nghệ chuyển đổi sử dụng nhiên liệu LPG thay nhiên liệu truyền thống
cho một số xe taxi ở Hà nội và thành phố Hồ Chí Minh.
19
Ngoài ra, tạp chí Khoa học Công nghệ - Hàng Hải, số 21 – 01/2010 có đăng
bài “Nghiên cứu sử dụng nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel” (PGS.TS Trần
Thanh Hải Tùng, PGS.TS Lê Anh Tuấn, GS.TS Phạm Minh Tuấn). Bài báo tổng
hợp kết quả nghiên cứu của việc sử dụng lưỡng nhiên liệu LPG-diesel cho động cơ
diesel trang bị trên xe việt dã 2 cầu, công suất 85kW và bước đầu đã thu được một
số kết quả nhất định.
20
Chương 2: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP LPG LÊN ĐỘNG CƠ
D1146TI
2.1. Động cơ D1146TI
Hình 2.1. Động cơ D1146TI
Động cơ diesel D1146TI do hãng DAEWOO (Hàn Quốc) sản xuất, thường
được lắp đặt trên xe bus hoặc xe khách với số lượng ghế trên 50. Các đặc điểm và
thông số kỹ thuật của động cơ như sau:
− Công suất định mức: 151kW (205 Mã lực)/ 2200 (v/ph)
− Mômen lớn nhất: 735N.m (75kg.m)/1400 (v/ph)
− Thông số chung về động cơ:
+ Kiểu động cơ: Một hàng xylanh, bốn kỳ, làm mát bằng nước. Tăng áp
Tuabin-máy nén kết hợp với làm mát khí tăng áp
+ Kiểu hình thành hòa khí: Phun trực tiếp
+ Kiểu xylanh: Lót xylanh khô có thể thay thế
21
+ Số xylanh: 6
+ D/S (đường kính xylanh × hành trình piston): 111×139 mm
+ Dung tích công tác: 8.071 (492,5) lít.(in
3
)
+ Tỷ số nén: 16.7:1
+ Thứ tự làm việc: 1-5-3-6-2-4
+ Góc phun sớm: 16
o
trước điểm chết trên (BTDC)
+ Khối lượng tịnh của động cơ: Khoảng 700kg (1.543 lb)
+ Kích thước cơ bản (Dài x Rộng x Cao): 1.214 x 770 x 993 mm
(47.8 x 30.3 x 39.1 in.)
− Cơ cấu phân phối khí (mechanism):
+ Kiểu: Xupáp treo
+ Số lượng xupáp: 1 nạp, 1 thải / 1 xylanh
+ Khe hở nhiệt: Nạp 0,3mm (0,0118 in.); thải 0,3mm (0,0118 in.)
− Góc phối khí (valve timing):
Xupap Mở sớm Đóng muộn
Xupáp nạp 16
0
36
0
Xupáp thải 46
0
14
0
− Hệ thống nhiên liệu (fuel system):
+ Bơm cao áp: Bơm dãy kiểu Bosch loại “AD”
+ Bộ điều tốc: Kiểu RLD
+ Bơm cấp nhiên liệu: Kiểu cơ khí
+ Vòi phun: Kiểu vòi phun nhiều lỗ
+ Lọc nhiên liệu: Toàn phần, kiểu Catridge
+ Loại nhiên liệu: dầu diesel
− Hệ thống bôi trơn (lubrication system):
+ Phương pháp bôi trơn: Kiểu bôi trơn cưỡng bức toàn phần
+ Bơm dầu: Bơm bánh răng dẫn dộng từ trục khuỷu
22
+ Lọc dầu: Toàn phần, kiểu Catridge
+ Lượng dầu bôi trơn: Mức cao nhất 13 lít (3,43 gal.)
Mức thấp nhất 10,5 lít (2,77 gal.)
+ Độ nghiêng cho phép: 25
0
về mỗi phía
+ Loại dầu: Theo sổ tay vận hành
− Hệ thống làm mát (cooling system):
+ Phương pháp làm mát làm mát bằng nước, cưỡng bức một vòng kín
+ Dung tích nước: 11 lít (2,91 gal.) (chỉ trong động cơ)
+ Áp suất hệ thống: Max 0,9 kg/cm
2
(12,8 psi)
+ Bơm nước: Kiểu bơm ly tâm dẫn động bởi đai
+ Lưu lượng bơm: 248 lít (65,5 gal.)/phút tại 2200 v/ph (tốc độ động cơ)
+ Van hằng nhiệt: Loại dùng quả cầu bằng sáp ( nhiệt độ mở van 79
0
C;
nhiệt độ mở van hoàn toàn 94
0
C
+ Quạt làm mát: Quạt hút bằng nhựa
− Thông số làm việc (engineering data):
+ Lưu lượng nước : 248 lít/phút tại 2.200 vòng/phút
+ Tốc độ truyền nhiệt tới nước làm mát: 19,1 kcal/giây tại 2.200 vòng/phút
+ Tốc độ truyền nhiệt tới CAC: 6,37 kcal/giây tại 2.200 vòng/phút
+ Lưu lượng không khí: 17,00 m
3
/phút tại 2.200 vòng/phút
+ Lưu lượng khí thải: 37,17 m
3
/phút tại 2.200 vòng/phút
+ Nhiệt độ khí thải: 403
0
C tại 2.200 vòng/phút
+ Các giới hạn (tổn thất áp suất)
Hệ thống nạp: 220mmH
2
O tại đầu đường nạp
635mmH
2
O tại cuối đường nạp
Hệ thống thải: lớn nhất là 1000mmH
2
O
2.2. Các thiết bị chính hệ thống cung cấp LPG cho động cơ
23
Bộ thiết bị của hệ thống cung cấp LPG được nhập khẩu từ Australia, bao
gồm các thiết bị như trên hình 2.2.
``
Hình 2.2. Các thiết bị chính của hệ thống cung cấp LPG
1.Giắc kết nối – cầu chì; 2.Modun nắn dòng; 3.Vòi phun; 4.Đầu nối LPG; 5.Bộ hóa hơi
LPG; 6.ECU LPG; 7.Van điện; 8.Phụ tùng kẹp chặt; 9.Công tắc khởi động từ xa; 10.Cảm
biến kích nổ; 11.Hộp điều khiển ON/OFF
2.2.1. Bộ hoá hơi (bộ chuyển đổi)
Hình 2.3. Bộ hóa hơi LPG
Nước vào
Nước ra
LPG vào
(lỏng)
LPG ra
(hơi)
MAP
port
Bộ lọc
LPG
24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Đây là bộ phận chuyển đổi LPG từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi. LPG
chuyển pha được là nhờ quá trình trao đổi nhiệt với nước làm mát của động cơ tại
thiết bị này. Áp suất làm việc của LPG dạng hơi khi ra khỏi bộ hóa hơi được điểu
chỉnh bởi vít hãm ở sát ngay đầu ra (có tham khảo thêm tín hiệu áp suất đường ống
nạp).
2.2.2. Bộ điều khiển điện tử LPG (ECU LPG)
Các ECU với độ nhạy và độ chính xác cao; tiếp nhận các tín hiệu điều khiển
từ cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp, cảm biến
kích nổ; điều chỉnh vòi phun phun LPG.
2.2.3. Vòi phun
Vòi phun LPG là một van tiết lưu tiếp nhận thông tin điều khiển (ON/OFF)
từ ECU.
2.2.4. Các jic lơ phun LPG
Các jic lơ với các đường kính khác nhau (0,8 ÷ 1,6mm) nhằm thay đổi lượng
LPG cung cấp cho động cơ.
2.2.5. Các cảm biến
Các cảm biến sử dụng trong hệ thống cung cấp LPG bao gồm:
− Cảm biến tốc độ động cơ
− Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp
− Cảm biến kích nổ
2.3. Lắp đặt hệ thống cung cấp LPG lên động cơ
Sơ đồ lắp đặt và điều khiển hệ thống cung cấp LPG được thể hiện trên hình
2.4. Trong sơ đồ trên, ECU tiếp nhận thông tin từ các cảm biến để điều khiển việc
đóng mở vòi phun (van tiết lưu). Việc điều chỉnh lưu lượng LPG phun vào đường
nạp của động cơ được thực hiện bằng cách điều chỉnh áp suất LPG dạng hơi ra khỏi
25