Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát iv MSHV: 11085246009
TịMăTT
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của quá trình cơ giới hóa ở nông thôn
Việt Nam thì nhu cầu động lực trong hot động sản xuất cũng tăng nhanh chóng.
Bên cnh đó, việc ứng dụng nhiên liệu sinh học biodiesel sử dụng trên động cơ
diesel cũng là một ưu tiên hàng đầu để cắt giảm lượng khí thải gây ô nhiễm môi
trường và duy trì ổn định nguồn cung cấp nhiên liệu. Động cơ diesel 3 xylanh sử
dụng buồng cháy xoáy lốc TVC với dãy công suất 20-50HP không những đáp ứng
được yêu cầu cho nguồn động lực trong sản xuất mà còn được nhiều nhà khoa học
nghiên cứu và đánh giá cao trong việc kết hợp sử dụng các loi nhiên liệu biodiesel
đặc biệt là khả năng hòa trộn nhiên liệu và không khí trong loi buồng cháy này.
Luận văn với đề tải: “Nghiên cứỐ qỐá ỏạo hn hp đng cơ 3 xy lanh diesel phun
gián ỏiếp có bỐng cháy ỏhree ốorỏeồ combỐsỏion (TVC), sử dng nhiên ệiỐ sinh
học Bio-diesel. (ỏham Ệhảo đng cơ 3 xy lanh KUBOTA D1703-M-E3B)”, đã
được thực hiện để góp phần nghiên cứu, cải tiến quá trình hình thành hỗn hợp cháy
của nhiên liệu biodiesel trên loi động cơ 3 xy lanh sử dụng buồng cháy xoáy lốc
TVC. Luận văn bao gồm các nội dung cụ thể như sau:
Giới thiệu tổng quan và khảo sát nhu cầu động cơ 3 xy lanh,
Nghiên cứu sự phân rã của tia phun nhiên liệu và hình thành hỗn hợp cháy
trong buồng cháy xoáy lốc, phân tích các đặc tính của nhiên liệu biodiesel,
Nghiên cứu mô phỏng 3D quá trình hình thành hỗn hợp cháy trên động cơ
diesel 3 xy lanh dùng nhiên liệu biodiesel từ mỡ cá ba sa,
Cải tiến buồng cháy xoáy lốc TVC và mô phỏng so sánh khả năng hòa trộn
nhiên liệu biodiesel với động cơ nguyên thủy.
Kết quả của luận văn đã cho thấy rằng việc cải tiến động cơ diesel 3 xy lanh
phun gián tiếp sử dụng công nghệ Three Vortex có thể làm tăng hiệu suất hòa trộn
của không khí với nhiên liệu biodiesel và việc ứng dụng các động cơ này trong các
hot động sản xuất ở nông thôn là rất khả thi.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát v MSHV: 11085246009
ABSTRACT
Along with high speed development of mechanization in rural Viet Nam, the
demand of dynamic in all kinds of productive activities are increasing significantly.
Besides, applying biodiesel fuels on diesel engine is also a priority for reducing
greenhouse gas emitting into the atmosphere and sustaining the energy supply.
Three cylinders diesel engines using TVC technology with the power range 20-
50HP not only satisfy the demand of dynamic but also especially noted by many
scientists in their potential of biodiesel application thanks to its high quality of air
fuel mixture formation in the swirl chamber. This thesis with subject: “ậesearching
mixture formation process in three cylinders indirect injection diesel engine with
Three Vortex Combustion Chamber (TVC) using bio-diesel fuel. (referencing
model 3 cylinders Kubota D1703-M-E3B)” was carried out in order to improve the
mixture formation of biodiesel fuel in TVC chamber of three cylinders diesel engine.
the thesis issued following content:
General introduction and survey researching about the demand of three
cylinders engine.
Researching break-up regimes of fuel spray and mixture formation in swirl
chamber, analyzing the characters of biodiesel and potential of applying on
diesel engine.
Simulation researching of application biodiesel from basa oil on original
three cylinders indirect injection diesel engine,
Modifying the TVC chamber and make comparison with the original engine in
their quality of mixture formation.
The results of simulations show that the modification schemes on the swirl-
chamber presents the potential to further improve the mixture formation ability of
biodiesel fuel and air on diesel engine and using these engines is very feasible in
Viet Nam rural areas.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát vi MSHV: 11085246009
MC LC
Trang ta trang
Quy tài
Lý lch cá nhân i
L ii
Cm t iii
Tóm tt iv
Mc lc vi
Danh sách các ch vit tt x
Danh sách các hình xi
Danh sách các bng xiii
Chngă1.ăTNG QUAN 1
1.1. Tính cp thit c tài 1
1.1.1. Nhu ct trong nông thôn Vit Nam 1
1.1.2. Nhu c 3
ng lc Vit Nam 4
1.1.4. Nhiên liu thay th 6
1.2.Tình hình nghiên c3
. 11
1.2.1. Tình hình nghiên c
: 11
1.2.2. Tình hình nghiên c
: 13
1.3.Mng nghiên cu. 14
1.3.1. Mc tiêu nghiên cu: 14
ng nghiên cu: 14
1.4.Nhim v và phm vi nghiên cu c tài. 14
1.4.1.Nhim v c tài: 15
1.4.2. Phm vi nghiên cu: 15
u. 16
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát vii MSHV: 11085246009
Chngă2.ăCăS LÝ THUYT 17
2.1. Lý thuyt hình thành hn ht trong. 17
2.1.1. S phát trin ca tia phun nhiên liu 17
2.1.2. S ng hc ca các ht nhiên liu. 18
phân rã ca tia phun nhiên liu. 21
2.1.4. S a tia phun vi thành xilanh. 30
2.2. Quá trình to hn h 34
2.2.1. Bung cháy d b 35
2.2.2. Bung cháy xoáy lc 37
2.3. Lý thuyt Three Vortex. 41
ng xoáy lc Three Vortex 41
2.3.2. Mô hình chuyng ca xoáy lc Three Vortex. 44
2.4. Lý thuyt v nhiên liu biodiesel. 47
2.4.1. Khái nim 47
dng nhiên liu biodiesel 51
2.4.3. Các yêu cu ca quá trình np và to hn h dng
biodiesel 55
Chngă3.ăPHÂNăTệCHăBUNG CHÁY TVCS
KUBOTA D1703- E3B). 57
3.1. Gii thi-E3B 57
3.1.1. 3 xy lanh 57
3.1.2. T
3 xy lanh 57
3.2. Phân tích kt cu bung cháy TVCS. 60
3.2.1. Bung cháy xoáy lc 60
3.2.2. Ca bung cháy 61
nh piston 62
3.3. Phân tích quá trình hình thành hn hp cháy 63
3.4. Các yu t ci thin quá trình hòa trn nhiên liu Biodiesel trong bung cháy
TVCS 68
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát viii MSHV: 11085246009
nht cao. 68
3.4.2. Nhit chp cháy. 68
3.4.3. Nhit tr thp. 69
Chngă4:ăMỌăPHNGăĐNG HC 70
4.1. Tng quan v phn mm mô phng Ansys Fluent 70
ng mô phng. 72
4ng 72
4.2.2. Nhiêu liu th nghim 72
4.3. Trình t thc hi lý thuyt trong mô phng. 74
4.3.1. Trình t thc hin 74
lý thuyt cng. 78
4.4. Xây dng mô hình và xác lp các thông s ng hn quá trình
hình hn hp cháy trong bung cháy TVC. 83
4.4.1. Xây dng mô hình hình hc bung cháy TVC. 83
i mô hình. 83
t thông s u vào cho bài toán. 86
4.5. Mô phng hc quá trình hòa trn nhiên liu biodiesel 87
4.6. X t qu c t mô phng 92
4.6.1. Nhit phn b trong bung cháy xoáy lc 92
4.6.2. Vn tc không khí phân b trong bung cháy xoáy lc. 93
4.6.3. T s mass fraction phân b trong bung cháy xoáy lc. 96
xuyên thu ca tia phun theo áp sut phun .99
Chngă5:ăĐ XUT VÀ CI TINăĐNGăC 101
5.1. Nghiên c sut ci ti 101
5.1.1. Nghiên cu ci tin 101
sut ci tin 105
5.2. Mô phng quá trình hòa trn cng i to 105
5.2.1.Các cn 105
5.2.2. Thit lp thông s và tiêu chí mô phng 110
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát ix MSHV: 11085246009
t qu c và sau cài tin. 112
5.3.1. Vn tc và qu o chuyng xoáy lc trong bung cháy. 112
5.3.2. Vn tc và qu o chuyng ca nhiên liu trong bung cháy 114
5.3.3. T s mass fraction gia không khí và nhiên liu trong bung cháy 116
5.3.4. Nhi không khí trong bung cháy. 119
xuyên thu ca tia phun nhiên liu. 122
5.3.6. Phân tích kt cu t 123
Chngă6.ăKT LUNăVÀăĐ NGH 125
6.1. Tóm tt kt qu tài 125
t qu c tài 128
ngh ng phát trin c tài 128
K HOẠCH D KIN THC HINăĐ TÀI 130
TÀI LIU THAM KHO 131
PH LC
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát x MSHV: 11085246009
DANH SÁCH CÁC CH VIT TT
ASOI After start of injection
ATDC After top dead center
BDF Biodiesel Fuel
BTDC Before top dead center
CAD computer-aided design
CFD Computational Fluid Dynamics
IDI Indirect injection
ISL Intact surface length
KH Kelvin-Helmholtz model
LES Large eddy simulation
Re Reynolds number
SAE Society of Automotive Engineers
SMD Sauter mean diameter
TVC Thee Vortex Combustion
T DC Top Dead Centre
udf_P User define function
VEAM Vietnam Engine and Agricultural Machinery
We Weber number
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát xi MSHV: 11085246009
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
Hình 1.1. Th ph-50 Hp trong tng s u xy lanh
t 20 90 Hp 4
Hình 1.2. Th phc v cho nông nghip Vit Nam. 5
Hình 1.3. Bi bing giá nhiên liu t n 2009 7
Hình 1.4ng khí CO trong khí thi khí thi Biodiesel và Diesel. 9
Hình 1.5ng khí thi trung bình ca nhiên liu Biodiesel khi s dng
10
Hình 2.1. Trng thái phân rã tia phun 17
Hình 2.2. Các trng thái phun 18
Hình 2.3c tính phát trin tia phun 18
Hình 2.4. Các trng thái phân rã ht cht lng theo Wierzba. 19
Hình 2.5. S phân rã th cp ca các ht Newton 20
Hình 2.6. Cu trúc tia phun nhiên liu. 21
Hình 2.7. Xoáy lc trong tia phun 21
Hình 2.8. Hình thành bt khí trong tia phun 22
Hình 2.9ng sóng trên tia phun 22
Hình 2.10. s phc hi ca tia phun 22
Hình 2.11. So sánh áp sut phun nhiên liu 23
Hình 2.12. S va chm và kt hp gia các ht nhiên liu 23
Hình 2.13. Tia phun dng hình chóp rng. 24
Hình 2.14. S phát trin theo thi gian ca chùm tia phun t vòi phun xoáy
lc áp sut 26
Hình 2.15. S phát trin theo thi gian ca dòng khí ph quanh chùm tia phun t
vòi phun xoáy lc áp sut 26
Hình 2.16. ng ca áp sung lên kt cu chùm phun 27
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát xii MSHV: 11085246009
Hình.2.17. ng ca áp sung và áp sut phun lên cu trúc chùm
phun. 27
Hình 2.18. S i kt cu tia phun theo áp sut phun 28
Hình 2.19. ng ca nhi ng lên kt cu tia phun. 29
Hình 2.20. ng ca t khí lên quá trình phân r ca chùm phun 30
Hình 2.21. Hii thành chn ca chùm c 31
Hình 2.22. Vùng không khí quanh mt chùm phi thành
chn. 31
Hình 2.23. Các da nhiên liu vi thành chn. 32
Hình 2.24. Thi gian phát trin ca chùm phun khi b va chm, 32
Hình 2.25. ng ca áp sut phun, áp sut bung cháy và nhi thành chn
p ca tia phun lên thành 34
Hình 2.26. Phát trin chùm tia phun nhiên liu diesel 35
Hình 2.27. Bung cháy d b 36
Hình 2.28. Bung cháy xoáy lc 37
Hình 2.29. T xoáy li theo kt cu và v trí ca ca bung cháy 38
Hình 2.30. Quá trình vn chuyn hn hn bung cháy chính 39
Hình 2.31. Xoáy lc trong bung cháy chính 40
Hình 2.32. Kt cu buc và sau ci tin 41
Hình 2.33. Mô phng xoáy lc ca Helmholtz 42
Hình 2.34. Mô phng chuyng ca Three Vortex do Grobli thit lp. 45
Hình 2.35. Chuyng ca 4 và 5 xoáy lc. 46
Hình 2.36. Mô phng Xoáy lc three vortex bng phn mm Ansys 46
Hình 2.37. Công thc cu to ca triglyceride. 48
Hình 2.38ng kính SMD gia diesel và biodiesel 54
Hình 3.1. 1703-E3B 59
Hìnhă3.2. 1703-E3B 59
Hình 3.3. Kt cu bung cháy TVC. 60
Hình 3.4. Ca bung cháy Three Vortex. 61
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát xiii MSHV: 11085246009
Hình 3.5. Kt cnh piston. 62
Hình 3.6. Bung cháy TVCS 63
Hình 3.7. Góc phun nhiên liu trong bung cháy 64
Hình 3.8. Bi biu din s ph thuc ca khng và nhi ht nhiên liu
theo thi gian. 65
Hình 3.9. Xoáy lc trong bung cháy TVC 65
Hình 3.10. Xoáy lc trong bung cháy xoáy lc 66
Hình 3.11. Xoáy lc trong bung cháy chính 66
Hình 3.12. Kt cnh piston c 67
Hình 4.1. Buc mô hình hóa bng ANSYS FLUENT. 70
Hình 4.2c mô hình hóa bng ANSYS FLUENT 71
Hình 4.3. Quy trình tng quát gii quyt v 74
Hình 4.4. Kt cu ca bung cháy TVC. 75
Hình 4.5. Mô hình sau khi thit k ng CATIA. 76
Hình 4.6. Quy trình phân tích s dng công c qun lý Project ca ANSYS
WorkBench 14.0 76
Hình 4.7. Quy trình thc hin mô phng 77
Hình 4.8. Mc t máy Scan 3D 83
Hình 4.9. Kt ci ca ca bung cháy 85
Hình 4.10. i th tích bên trong ca bung cháy TVC 85
Hình 4.11. Bi chi 86
Hình 4.12 th Mass Fraction theo góc quay trc trc khuu 98
Hình 4.13. xuyên thu ca nhiên liu. 99
Hình 5.1. Kt cu cách nhit ca bung cháy xoáy lc 102
Hình 5.2. S dng 4 ca bung cháy ph i xng 103
Hình 5.3. S dng 2 ca bung cháy ph nghiêng 103
Hình 5.5. Kt cu biên dnh piston 104
Hình 5.6. Kt cu phnh piston 104
Hình 5.7. B trí kim phun trong bung cháy 113
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát xiv MSHV: 11085246009
Hình 5.8. th Mass Fraction theo góc quay và áp sut phun 118
Hình 5.9. Bi liên h gia nhi vi góc quay trc khum cht
trên gia các kt cu 121
Hình 5.10 xuyên thu ca nhiên liu sau khi phun 122
Hình 5.11. Mô hình bung cháy TVC t 124
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát xv MSHV: 11085246009
DANH SÁCH CÁC BNG
BNG TRANG
Bng 1.1. Ngung lc dùng trong nông nghip nông thôn 1
Bng 1.2. Thi hóa trong canh tác nông nghip 2
Bng 1.3. Thi hóa trong ngành lâm nghip 2
Bng 1.4n vn ti (PTVT) khu vc nông thôn ca các vùng 2
Bngă1.5. 3
Bng 2.1. S chuyn dch h s ng hp phân rã 20
Bng 2.2. Tính chn ca các Biodiesel 52
Bng 2.3. cn và tr s cetan ca các loi Biodiesel 52
Bng 2.4. ng khí thi du biodiesel (BDF) so vi du Diesel (DO) 53
Bngă3.1.
57
Bng 4.1. Thành phn và t l trong nhiên liu biodiesel t m cá basa 73
Bng 4.2. Tính cht ca nhiên liu th nghim (B30). 74
Bng 4.3. Phân b nhi bung cháy theo góc quay trc khuu 92
Bng 4.4ng vn tc không khí trong bung cháy theo góc quay trc khuu . 93
Bng 4.5ng vn tc và qu o chuyng ca các ht nhiên liu 95
Bng 4.6. So sánh t s mass fraction phân b trong bung cháy xoáy lc. 96
Bng 5.1. Thông s cu trúc cn phân tích. 105
Bng 5.2. Mô hình các cc phân tích. 107
Bng 5.3. Thông s thit lng hp áp sut phun
nhiên liu bng 150 Bar 110
Bng 5.4. Thông s thit lng hp áp sut phun
nhiên liu bng 180 Bar. 111
Bng 5.5. Thông s thit lp cho phân ng hp áp sut phun
nhiên liu bng 150 Bar. 111
Bng 5.5. So sánh vn tc và qu o chuyng ca không khí. 112
Bng 5.5. So sánh vn tc và qu o chuyng ca các ht nhiên liu 114
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát xvi MSHV: 11085246009
Bng 5.6. So sánh ph mass fraction gia các cu trúc 116
Bng 5.7. So sánh nhi không khí trong bung cháy 119
B GIÁO DO
TRNGăĐẠI HCăSăPHẠM K THUT
THÀNH PH H CHÍ MINH
LUNăVĔNăTHẠCăSĨ
PHẠM PHÚC PHÁT
NGHIÊN CU QUÁ TRÌNH NẠP VÀ TẠO HN HPăĐNGăCă
3 XYLANH DIESEL PHUN GIÁN TIP CÓ BUNG CHÁY
THREE VORTEX COMBUSTION (TVC),
S DNG NHIÊN LIU SINH HC BIO-DIESEL.
(THAM KHOăĐNGăCă3ăXYLANHăKUBOTAăD1703-M-E3B)
NGÀNH: K THUTăCăKHệăĐNG LC - 605246
ng dn khoa hc: PGS.TS PHM XUÂN MAI
Tp. H Chí Minh, 2013
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 1 MSHV: 11085246009
Chngă1
TNG QUAN
1.1. Tính cấp thit caăđ tài:
1.1.1. Nhu cầỐ đng cơ đt trong ở nông thôn Vit Nam
6 59
2009 128
c sn xut nông nghi
20,29% GDP.
c bit là trang b ngung lc cn thit cho sn xut là mi cp
thit. Sau mt thy mnh hoi hóa nông nghip, nhìn chung
Vi c mt s thành qu nh nh trong vic nâng cao c v s
ng và chng máy móc trong sn xut. Theo thng kê ca tng cc Thng kê
ng máy móc phc v i hóa trong
nông nghi so vng 1): [1]
Bng 1.1. Ngunăđng lc dùng trong nông nghip nông thôn
Máy kéo,
máy cày
ln 35 HP
Máy kéo,
máy cày
trung
12-35HP
Máy kéo,
máy cày
nh i
12HP
máy phát
n
PTVT vn
chuyn trên
ng b
PTVT vn
chuyn trên
ng thy
2011
S ng
(cái)
32700
207112
275131
776261
202664
153790
2007
S ng
(cái)
24380
105180
266098
600000
70289
95.735
Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2011.
i hóa trong tng khu vc kinh t c
th :
Căgii hóa trong nông nghip :
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 2 MSHV: 11085246009
c bit là trong ngành trng
c c ng bng sông Hng bng sông Cu Lông và các tnh
ngày ci hóa và trang b các máy móc phc v cho
nhu cu ca các khâu công tác tng thi k t, gieo cy và thu hoch.
Bng 1.2. Thi hóa trong canh tác nông nghip. [1]
2011
Máy kéo,
máy cày
ln 35 HP
Máy kéo,
Máy cày trung
12-35HP
Máy kéo,
máy cày nh
i 12HP
máy phát
n
PTVT vn
chuyn
trên
ng b
t
trng cây nông
nghip
S
ng
(cái)
15311
206035
272791
531277
58002
2926174
Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2011
C gii hóa trong ngành lâm nghip.
i hóa tc canh tác, trng mt, to bu cây
ging trng, mc dù sng không l
bc tin hành bt cây, bc xp, vn chuy
dng dây chuy ti ca rng nhm nâng cao t l thu hi g và gim giá
thành trong khâu vân chuyn.
Bng 1.3. Thi hóa trong ngành lâm nghip. [1]
2011
Máy kéo,
máy cày
ln 35
HP
Máy kéo,
máy cày
trung
12-35HP
Máy kéo,
máy cày
nh i
12HP
máy phát
n
PTVT
vn
chuyn
trên
ng b
Lò máy
sy sn
phm
lâm sn
Máy
c
dùng cho
sn xut
lâm sn
Canh tác
t
trng cây
lâm
nghip
S
ng
(cái)
75
212
693
1927
1250
172
2728
2134
Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2011
Căgii hóa khâu vn ti nông thôn.
i hóa khâu vn t n c v s ng và chng.
Ngoài vic nâng cp, xây dng nông thôn, các thành phn kinh t
trang b n vn ti (trên b, trên sông rch). C
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 3 MSHV: 11085246009
chin vn t ng b và 202470 chic xung, thuyn
trên sông rch (Bng 4) [1].
Bng 1.4.ăPhngătin vn ti (PTVT) khu vc nông thôn ca các vùng
TT
C c
1
S ng b (chic)
248767
Bình quân cho 100 h (chic)
0.6
2
S ng thy (chic)
202470
Bình quân cho 100 h (chic)
1.6
Nguồn tổng cục Thống kê, 2011.
,
au :
Bngă1.5. [2]
(
) 2 .
14 19
2
3
4
.
36
1,4
. [2]
1.1.2. Nhu cầuăđngăcă3ăxy lanh.
c nhu cu rt ln ct trong, ta thc r
Diesel có công sut nh mà ph bin nh c s
dng rt rng rãi t ngung l
chung trong công cuc ta hin nay.
phát trin nhanh nn kinh t nông nghi l i hoá là
mt trong nhng nhim v quan tr l i hoá thì vic s dng
t trong 3 xy lanh ng th
trình kho sát th ng trc tip các khu vc:
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 4 MSHV: 11085246009
- Mi
- Min Trung c lc Nông, Gia Lai, Kon Tum, Lâm
ng, Phan Thit, Qu
- Min Tây: Long An, Tin Giang, Vinh Long, C
Cho thy nhu cu th ng v lo-t t
30 50 HP là rt ln chim 40% nhu cu các lou xy-lanh t 20 -
>90 HP. ( t trên xe công nông hin hu ) và 10.000 15.000
i nh dùng mi [3].
Hình1. 1. Th ph-50 Hp trong tng s u xy lanh
t 20 90 Hp
Song song vi nhu cu ca th ng v dãy công suxy lanh
c các nhu cu khác v mt công ngh t kéo, hiu sut
nhiên liu, và tính kinh t trong s dng.
1.1.3 Côngănghiê
̣
păma
yăđô
̣
ngăl
̣
că
̉
ăViê
̣
tăNam :
Hin nay, th ng sn ph c v sn xut nông nghip gm:
nhp khu t Trung Quc và mt s lp ráp máy nông nghip ca Trung Quc
ti Vit Nam, sn phm ca Nht lp ráp ti Vit Nam; máy kéo và máy nông
nghip nhp khu t c: Nga, M, Hàn Quc sn ph dng ca
Nht Bn, Hàn Quc; các doanh nghic (ch yu tp trung Tng Công
ng lc và máy nông nghip Vit Nam, VEAM - B
s n phm máy kéo và máy nông nghip nhp khu
mi t Trung Qu dng ca Nht chim khong 70% th phn (báo
cáo ca B th
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 5 MSHV: 11085246009
Các loa VEAM chim 25% th phn (hi
ch t dng chim 20%, Trung
Quc chim 50% và 5% nhp khu t c khác. Còn riêng các lo
hoc 4 xy lanh t 30 - 50 HP thì chúng ta nhp khu t c Trung Quc, Nht,
Nga, M, [25]
Hình 1.2. Th phc v cho nông nghip Vit Nam.[25]
Máy xi nh i 15 HP ch yu dng và máy Trung Quc
chim 90% th phn. Máy Bông Sen (công ty máy kéo, máy nông nghip) chim
khong 10% khu vc phía Bc, riêng máy xi ca VIKYNO ch yu xut khu.
Các loi máy kéo 4 bánh khong 90% là sn ph dng ca Nht (công
sut 24-37 CV), 10% còn lc nhp khu t M, Nga, Trung Quc và mt s ít
c sn xut ti các thành viên ca VEAM. Máy gt lúa các loi (máy gp liên
hp, máy ct lúa xp dãy, máy ct lúa c-2009 khong 60-70%
máy gt p liên hp lúa nhp khu mi t Trung Qu dng ca
Hàn Quc, còn l ng bng sông Cu Long, ca
yu máy ct lúa xn nay máy gt
liên hp lúa KUBOTA lp ráp ti Vit Nam và c t
dn thay th máy gt liên hp lúa Trung Quc các t ng bng sông Cu
Long.[3]
.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 6 MSHV: 11085246009
.
Nam.
a chng cao, giá r
,
. Doăđóăđ tài này s tp trung vào vic nghiên cu hoàn
thin quá trình hình thành hn hpăcháyătrênădòngăđngăcă3ăxy lanh ph bin
nông thôn Vit Nam, góp phần nâng cao chấtălng ngunăđng lcăvƠăđẩy
nhanhăquáătrìnhăcăgii hóa cho ngành nông nghip hin nay.
1.1.4. Nhiênăliê
̣
uăthayăthê
Trong thi k kinh t hi nhâp và phát trin, Vic
gia khác trên th gii mt vi nh khng hong ng
và ô nhing gây ra. Và Biodiesel, mt loi nhiên liu có tin
c xem là mt gii pháp hiu qu gii quyt các vn v kinh t, chính
tr, xã hng do khng hong gây ra.
V tình hình Kinh t- Xã hi.
ng là nhân t quan trng nn kinh t mi quc gia nói riêng và th
gii nói chung. Hin nay, v ng
n gc hóa thng
ng này h phc hi hay tái sinh
c (sourie et al, 2006). Mc bit là phn lng cung cp
cho th gii li có ngun gc t nhng khu vc bt n v chính tr trên th gii (khu
vn tranh chu này ng rt ln tình
hình kinh t và xã hi ca Viêt Nam do phn lng nhiên liu trên th ng là
nhp khu t ng nhp khu hàng tháng vào khong 1,5 triu tn) và
n ca kinh t, làm tht thoát mng ln
ngoi t c ngoài, trong khi công sut ta nhà máy Dung Qut
vào khong 6,5 triu t t ra mt yêu cu cp thit cho vic tìm
ngun nhiên liu thay th ng nhu cu ca nn kinh t trong thi kì khng
hon nay.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 7 MSHV: 11085246009
t nhân t quynh s lành mnh ca mt nn
kinh t. S ng thng ca giá nhiên liu s to ra các hiu ng
thng cho nn kinh t t mt xích liên kt cht ch vi nhau, ví d
giá nhiên liu gim s dn chi phí sn xun chuyn gim
n phm bán ra th m, kích thích sc mua ca
khách hàng là cho nn kinh t tr c li có
mt ngun nhiên liu nh là mt yêu cu cp thit ca mi nn kinh t
d c kh n bn vng ca mt nn kinh t
c cht hin nay giá c các long th ng
Vit Nam hing ht sc phc tp làm ng không tn nn
kinh t na, to áp li sng cc. Bi sau
y s bt n v giá nhiên liu hin nay. (Nguồn Gas Buddy 2009)
Hình 1.3. Bi bing giá nhiên liu t n 2009 [33]
- Vic s dng nhiên liu có ngun gc sinh hc (biodiesel) s giúp khc phc
i nhiên ling có ngun gc hóa thc
ra cho nn kinh t
+ Làm gim s ph thuc ca nn kinh t vào các loi nhiên liu hóa thch
n cn kit.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 8 MSHV: 11085246009
+T nhn thc trên s kích thích nhu cu s dng các loi nhiên liu thay th
ng nhiên liu này s c m rng làm cho th ng nhiên
liu hóa thch gim nhin nh giá nhiên li
+ To vic làm cho nhi t nghip trong thi k khng
hong kinh t hin ti.
+ Ging ngoi t thc ngoài do nhp khu nhiên liu.
T các li th trên, vic s dng rng ri Biodiesel s góp phn giúp nn kinh t
th gii phát trin nh và bn vng.
V Chính tr.
cp ng nhiên liu hóa tht phân b không
u nên xy ra s ph thuc v nhiên liu gia các quc gia trên th giu
này làm ny sinh các bng v quyn li v mt kinh t dn các mâu thun
nhy cm trong chính tri ngoi. Các tranh giành quyn li, ch quyn lãnh th
hay thm chí các cuc chi ra mà nguyên nhân sâu xa là do ngun
nhiên liu hóa thch quý n cn kic ta là mc có
ngung khá phong phú nên ng v quyn li trong vn
này cng khá lc bit các v v tranh chp lãnh hi trên bi
c tranh cãi không có li ra cho các v v vic chia s
trách nhim ca các quc tình hình ô nhia cng
nóng lên co nên s mâu thun sâu sc trong các chính
i ngoi cng quc công nghip trên th gii (c, M,
Tt c nhng mâu thun trên xut phát t ngung hóa thi
thi, vic s dng nhiên liu sinh hc m thay th có th gii quyt
n các mâu thun trên. Phn nào giúp nh tính hình chính tr bt n trên
th gii hing th hin trách nhim ca mi quc
gia, mi ci vng chung th gii và gi gìn mt th gii lành
mi.
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 9 MSHV: 11085246009
V môiătrng.
Khí thi t các pn s dng nhiên liu diesel hin nay có cha rt nhiu
các chc hi gây ô nhing, th
i. khí cháy c b tài nguyên không khí California
(California Air Resources Board) xp vào nhóm các cht gây ô nhi c hi
chính trong nhiu cuc
hi tho ca các vin khoa hc nghiên cu ng khí thn sc khe con
i (Health Effect Institute).
Biodiesel là loi nhiên liu có ngun gc sinh hc kim chng là loi
nhiên liu thân thin v ng khí th c hi ca nhiên liu này
gim 50% so vi nhiên liu diesel có ngun gc hóa thch (lindhjem et al, 2003).
Vic s dng rng ri nhiên liu Biodiesel ng làm gim
ng khí thi gây hiu ng nhà kính (greenhouse gas) trên th gii do các loi
nhiên li ng dùng trong hin ti có ngun gc hóa th
hing khí thng hành vi các loi nhiên
liu Biodiesel. (nguồn EPA 2010)
Hình 1.4ng khí CO trong khí thi khí thi Biodiesel và
Diesel.[33]
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 10 MSHV: 11085246009
Các nghiên cu cho thy rng khí thi ca nhiên ling
si t Diesel do nó cha ít các ch
Nhiên liu Biodiesel càng tinh khit thì nó càng cha ít các ch
i (polycyclic aromatic hydrocarbons). Hc hi trong khí
thi cng c diesel s gin 85% khi s dng Biodiesel (Lindhjem et
aln phi do nó ging khí thi gy hen
suyn và các ri lon 70%. Vic s d
tác dng rt ln vic ct gim khí thi, t ng trong sch
ng khí thi có hi ca Biodiesel (HC,CO, ch
cht khác) tht nhiu so vi các khí thi t nhiên liu Diesel hóa thch, ch
có mt mt loi cht không có li tn ti trong khí thi Biodiesel ng
u hóa thi th
hing khí thi trung bình ca nhiên liu Biodiesel khi s d
diesel, chúng ta s d dàng nhn tht tri v li ích mà vic s dng
nhiên liu Biodiesel mang l c bit khi t l hòa trn càng cao. (nguồn EPA
2010)
Hình 1.5ng khí thi trung bình ca nhiên liu Biodiesel khi s dng
[33]
Luận văn tốt nghiệp GVHD:PGS-TS. PHẠM XUÂN MAI
HVTH: Phm Phúc Phát 11 MSHV: 11085246009
Vic nghiên cu, phát trin và ng dng nhng loi nhiên liu mi Vit
c trin khai trong nhm bt kp nhng
phát tring mi ca th gii, gii quyt gim thi ô nhim khí thi, gim
ti cho ngung không tái tc và nâng cao tính kinh t,
u sinh h
.
1.2. Tình hình nghiên cuătrongăvƠăngoƠiăncăvê
ăđ ngăcă 3 xyălanhăs
̉
ăsu
̣
ngă
nhiênăliê
̣
uăsinhăho
̣
c
1.2.1. Tình hình nghiên cuă
̉
ăn
căngoa
i :
Tình hình nghiên cu nc ngoài v đngăcă3ăxy lanh.
3 xy lanh
2
.
c bit trong vic ci thin quá trình phun và to hn hp cháy
trong bung cháy.
.
Nhóm tác gi D. Coltman, H. Nuglisch, R. Curtis, D. Blake, B. Holland, R. J.
Pearson, A. Arden, J.W.G. Turner ti công ty Lotus Engineering Anh, ành
Nguyên cu d xy lanh phun trc tip ti khong cách gn vi công
ngh u ph t khí thi CO2 phát ra th.
2009.
Nhóm tác gi Christof Schernus, Carsten Dieterich, Carolina Nebbia, Andreas
Sehr, Rolf Weinowski, Stefan Wedowski ti công ty FEV Motorentechnik GmbH,
Nguyên cu kh p cc tip
c rút gn vi 2 và 3 xy lanh.
Tác gi April Covington, nghiên cu quá trình hòa trn, quá trình cháy và phát
th dng bung cháy xoáy lc TVC vi loi nhiên
liu JP8. Kt qu cho thy rng s kt hp 30-50% nhiên liu JP8 vào diesel (J30,