Nghiên cứu sử dụng khí thiên nhiên nén (CNG) làm nhiên liệu thay thế trên động cơ xăng

Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi.
Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong các công trình nào khác.

Hà Nội, tháng 9 năm 2013
Tác giả

Vũ Ngọc Hải

1


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................................................1
MỤC LỤC ....................................................................................................................................................2
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................................................5
LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................................... 8
ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................................................... 9
1. Lý do nghiên cứu đề tài ......................................................................................................... 9
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn............................................................................................. 10
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 10
5. Các nội dung chính trong luận văn ..................................................................................... 11

Chƣơng 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN.................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Sự cần thiết sử dụng nhiên liệu thay thế .......................................................................... 12
1.2. Các loại nhiên liệu thay thế .............................................................................................. 16
1.3. Tình hình sản xuất và sử dụng CNG cho động cơ trên thế giới và Việt Nam .............. 17
1.3.1. Đặc điểm của CNG .........................................................................................17
1.3.1.1. Thành phần hóa học .....................................................................................17
1.3.1.2. Công nghệ tích trữ bảo quản CNG ...............................................................19
1.3.2. Tình hình sản xuất và sử dụng CNG cho động cơ ..........................................21
1.3.2.1. Trên thế giới .................................................................................................21
1.3.2.2. Tại Việt Nam ................................................................................................23
1.3.3. Khả năng ứng dụng khí CNG cho động cơ .....................................................26
1.3.4. Sự ô nhiễm môi trường của động cơ CNG ....................................................27
Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ XĂNG HIỆN
HÀNH SANG CHẠY CNG................................................................................................................. 30
2.1. Động cơ chuyển đổi.......................................................................................................... 30
2.1.1. Đặc điểm động cơ ...........................................................................................30
2.1.2. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu nguyên thủy ...........................................30
2.1.3. Mô tả hệ thống cung cấp nhiên liệu nguyên thủy ...........................................31
2.2. Nghiên cứu phương pháp cung cấp CNG cho động cơ ................................................. 33

2


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

2.2.1. Các phương pháp cung cấp CNG ....................................................................33
2.2.1.1. Cung cấp CNG cho động cơ sử dụng bộ hòa trộn .......................................33
2.2.1.2. Phương pháp phun CNG vào đường ống nạp ..............................................36

2.2.1.3. Phương pháp phun CNG trực tiếp vào xi lanh .............................................38
2.2.2. Chọn phương pháp cung cấp CNG .................................................................39
2.3. Thiết kế bố trí chung hệ thống cung cấp CNG trên động cơ ......................................... 39
2.3.1. Sơ đồ bố trí chung hệ thốngcung cấp CNG ....................................................39
2.3.2. Các bộ phận chính của hệ thống ................................................................................... 40
2.3.2.1. Bình chứa CNG ............................................................................................40
2.3.2.2. Van đầu bình (van cơ khí, van điện từ) ........................................................44
2.3.2.3. Bộ giảm áp ..................................................................................................45
2.3.2.4. Bộ hòa trộn ...................................................................................................48
2.3.2.5. Van công suất ...............................................................................................49
2.4. Tính toán thiết kế chế tạo bộ hoà trộn ............................................................................. 49
2.4.1. Tính toán các thông số hình học của bộ hòa trộn............................................49
2.4.2. Xây dựng bản vẽ thiết kế và chế tạo ...............................................................52
Chƣơng 3: THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC VÀ PHÁT THẢI
CỦA ĐỘNG CƠ ...................................................................................................................................... 54
3.1. Mục đích thử nghiệm........................................................................................................ 54
3.2. Trang thiết bị thí nghiệm .................................................................................................. 54
3.2.1. Băng thử động cơ và trang bị đi kèm ..............................................................54
3.2.1.1. Cụm phanh APA 100 ...................................................................................55
3.2.1.2. Cụm làm mát dầu bôi trơn AVL 554 ...........................................................56
3.2.1.3. Cụm điều chỉnh nhiệt độ nước AVL 553 .....................................................57
3.2.2. Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu ........................................................................58
3.2.3. Thiết bị đo tiêu hao không khí .......................................................................59
3.2.4. Thiết bị phân tích khí thải. ..............................................................................60
3.2.4.1. Thiết bị đo CO ..............................................................................................60
3.2.4.2. Thiết bị đo HC ..............................................................................................61

3

Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

3.2.4.3. Thiết bị đo NOx và NO.................................................................................63
3.2.4.4. Nguyên lý làm việc của hệ thống đo O2.......................................................64
3.3. Nội dung thử nghiệm ........................................................................................................ 66
3.4. Kết quả thử nghiệm và thảo luận ..................................................................................... 66
3.4.1. Đánh giá công suất động cơ chạy CNG so với chạy xăng ..............................66
3.4.2. Đánh giá tính kinh tế của động cơ so với chạy xăng ......................................67
3.4.3. Đánh giá sự giảm phát thải của động cơ khi chạy CNG so với khi chạy xăng .......68
3.4.3.1. Phát thải CO .................................................................................................68
3.4.3.2. Phát thải HC .................................................................................................69
3.4.3.3. Phát thải NOx ...............................................................................................70
3.4.3.4. Phát thải CO2 ................................................................................................71
Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP CỦA ĐỀ TÀI.........................73
4.1. Kết luận.............................................................................................................................. 73
4.2. Hướng phát triển của đề tài .............................................................................................. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................................74

4


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần CNG.......................................................................................................................17
Bảng 1.2 Thành phần của khí CNG tại các vùng khai thác khác nhau .............................................18

Bảng 1.3 Top mười quốc gia với hầu hết các xe CNG -2011 (triệu).................................................21
Bảng 1.4 So sánh đặc tính của CNG với xăng.......................................................................................26
Bảng 1.5 Mức độ ô nhiễm của động cơ CNG .......................................................................................28
Bảng 1.6 So sánh mức độ phát sinh khí gây hiệu ứng nhà kính đối với động cơ dùng xăng,
diesel, và CNG (gCO2/Km), theo chu trình ECE. ................................................................................ 28
Bảng 2.1 Thông số kĩ thuật của bình chứa CNG...................................................................................41
Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của van bình chứa .....................................................................................42
Bảng 2.3 Thông số của van nạp................................................................................................................44
Bảng 2.4 Thông số kĩ thuật của van điện từ............................................................................................45
Bảng 2.5 Thông số kĩ thuật bộ giảm áp...................................................................................................48
Bảng 2.6 Bảng giá trị an ..............................................................................................................................50
Bảng 3.1 Thông số làm việc cơ bản của băng thử.................................................................................55

5


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1. Trạm dịch vụ công cộng cung cấp CNG cho động cơ...........................................................26
Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống xăng động cơ 1NZ-FE..................................................................................30
Hình 2.2 Cung cấp CNG sử dụng bộ hòa trộn.......................................................................................33
Hình 2.3 Cung cấp CNG sử dụng bộ hòa trộn điều khiển điện tử .....................................................35
Hình 2.4 Cung cấp CNG bằng phương pháp phun trên đường ống nạp ..........................................36
Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống nạp nhiên liệu trên động cơ phun gián tiếp ................................................37
Hình 2.6 Cung cấp khí CNG bằng phương pháp phun trực tiếp........................................................38
Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu CNG lắp trên động cơ 1NZ-FE ...............................................39
Hình 2.8 Bình chứa CNG ..........................................................................................................................41

Hình 2.9 Van bình chứa..............................................................................................................................42
Hình 2.10 Van nạp.......................................................................................................................................43
Hình 2.11 Kết cấu van nạp.........................................................................................................................43
Hình 2.12 Kết cấu van điện từ...................................................................................................................44
Hình 2.13 Bộ giảm áp .................................................................................................................................45
Hình 2.14 Kết cấu bộ giảm áp...................................................................................................................46
Hình 2.15 Sơ đồ bộ hòa trộn......................................................................................................................48
Hình 2.16 Van công suất ............................................................................................................................49
Hình 2.17. Sơ đồ tính toán đường kính lỗ phun....................................................................................51
Hình 2.18 Bản vẽ thiết kế bộ hoà trộn ...................................................................................................52
Hình 2.19 Bộ hoà trộn sau khi chế tạo và lắp lên đường nạp của động cơ .....................................53
Hình 2.20 Động cơ thí nghiệm lắp trên băng thử ..................................................................................53
Hình 3.1 Băng thử tính năng động lực học cao......................................................................................54

6


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Hình 3.2 Mặt cắt ngang của phanh..........................................................................................................56
Hình 3.3 Bộ điều chỉnh nhiệt độ dầu bôi trơn.........................................................................................56
Hình 3.4 Cụm điều chỉnh nhiệt độ nước .................................................................................................57
Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống 733S ....................................................................58
Hình 3.6 Sơ đồ bộ phân tích khí CO .......................................................................................................60
Hình 3.7 Sơ đồ bộ phân tích HC...............................................................................................................62
Hình 3.8 Sơ đồ bộ phân tích khí NOx ....................................................................................................63
Hình 3.9 Sơ đồ bộ phân tích O2................................................................................................................64
Hình 3.10 So sánh công suất động cơ khi chạy xăng và CNG ở các tốc độ ....................................66

Hình 3.11 So sánh tiêu hao nhiên liệu khi chạy xăng và CNG ở các tốc độ ....................................68
Hình 3.12 So sánh tiêu hao nhiên liệu khi chạy xăng và CNG ở các chế độ tải ..............................68
Hình 3.13 So sánh phát thải CO khi chạy xăng và CNG ở các tốc độ ..............................................69
Hình 3.14 So sánh phát thải CO khi chạy xăng và CNG ở các chế độ tải ........................................69
Hình 3.15 So sánh phát thải HC khi chạy xăng và CNG ở các tốc độ ..............................................69
Hình 3.16 So sánh phát thải HC khi chạy xăng và CNG ở các chế độ tải ........................................70
Hình 3.17. So sánh phát thải NOx khi chạy xăng và CNG ở các tốc độ...........................................70
Hình 3.18 So sánh phát thải NOx khi chạy xăng và CNG ở các chế độ tải .....................................71
Hình 3.19 So sánh phát thải CO2 khi chạy xăng và CNG ở các tốc độ ............................................72
Hình 3.20 So sánh phát thải CO2 khi chạy xăng và CNG ở các chế độ tải.....................................72

7


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
LỜI NÓI ĐẦU

Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân vì nó là
nguồn động lực cho hầu hết các phương tiện giao thông vận tải, hay các máy công
tác khác như máy phát điện, máy xây dựng, máy móc phục vụ trong nông
nghiệp…Năng lượng do động cơ đốt trong phát ra chiếm khoảng 80% tổng số năng
lượng tiêu thụ trên toàn thế giới.
Tuy nhiên, vấn đề luôn song song với sự phát triển đó là nguồn nhiên liệu
truyền thống đang cạn dần và khí thải động cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu động cơ đang muốn tìm kiếm các nguồn
nhiên liệu thay thế và phương pháp sử dụng hiệu quả nhất nhằm khắc phục nguy cơ
thiếu nhiên liệu và cắt giảm thành phần khí thải độc hại của động cơ.
Nhìn chung các biện pháp kiểm soát lượng khí thải độc hại có thể chia thành ba

nhóm chính:
- Nhóm thứ nhất bao gồm các biện pháp giảm tối thiểu nồng độ độc hại bằng
cách tối ưu hoá chất lượng đốt cháy thông qua việc tối ưu hoá kết cấu động cơ.
- Nhóm thứ hai bao gồm các biện pháp xử lý khí thải để chuyển đổi khí thải
thành khí trơ trước khi thải ra ngoài môi trường bằng cách sử dụng các phương
pháp xử lý xúc tác.
- Nhóm thứ ba bao gồm các biện pháp liên quan đến cách thức sử dụng nhiên
liệu truyền thống và sử dụng nhiên liệu thay thế.
Trong nhóm thứ ba, việc sử dụng nhiên liệu thay thế đang được quan tâm
nghiên cứu nhiều, đặc biệt là sử dụng nhiên liệu thay thế có nồng độ phát thải độc
hại thấp như khí thiên nhiên nén CNG.
Vì vậy việc chọn đề tài “Nghiên cứu sử dụng khí thiên nhiên nén (CNG) làm
nhiên liệu thay thế trên động cơ xăng” là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao.
E xin chân thành cảm ơn thày hướng dẫn PGS.TS Hoàng Đình Long đã tận tình
giúp đỡ cùng với sự giúp đỡ của các thày cô trong bộ môn “Động cơ đốt trong” và
“Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong” đã giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Hà nội, ngày 24 tháng 9 năm 2013
Học viên thực hiện

Vũ Ngọc Hải

8


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do nghiên cứu đề tài

Động cơ đốt trong sử dụng các loại nhiên liệu truyền thống cùng với các
phương tiện giao thông vận tải là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu và nghiêm trọng cho
môi trường không khí. Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật các quá trình
làm việc của động cơ đốt trong đã được điện tử hoá, tin học hoá tạo ra những thành
công đáng kể về cải thiện công suất động cơ, nâng cao hiệu suất, tiết kiệm nhiên
liệu, giảm ô nhiễm môi trường. Nhưng với sự khắt khe của các tiêu chuẩn về ô
nhiễm môi trường của khí thải của một số nước thì các giải pháp trên cũng không
đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe đó. Mặt khác, nguồn nhiên liệu truyền thống
(xăng và diesel) đang ngày càng cạn kiệt. Dự báo không lâu nữa nguồn nhiên liệu
cho động cơ sẽ bị thiếu trầm trọng.
Vì vậy chúng ta cần có các giải pháp hữu hiệu hơn để khắc phục hiện tượng
trên. Một trong những giải pháp đó là sử dụng các nguồn nhiên liệu sạch ít gây ô
nhiễm để thay thế và bình đẳng sự thiếu hụt các loại nhiên liệu truyền thống.
Với tình hình khan hiếm nhiên liệu và mức độ ô nhiểm bầu khí quyển như hiện
nay thì việc ứng dụng nhiên liệu khí CNG vào các phương tiện vận tải là một thiết
yếu để đa dạng hóa nguồn nhiên liệu và giảm thiểu ô nhiểm môi trường. Chính vì lí
do đó việc chọn đề tài “Nghiên cứu sử dụng khí thiên nhiên nén (CNG) làm
nhiên liệu thay thế trên động cơ xăng” là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục đích của đề tài
Nhu cầu sử dụng nhiên liệu cho động cơ đốt trong của Việt nam và các nước
trên thế giới ngày càng gia tăng, trong khi nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn
kiệt. Vậy mục đích là con người cần tìm ra nguồn năng lượng thay thế nhiên liệu
hóa thạch.
Xuất phát từ các nhu cầu thực tiễn và cấp bách đó, các nhà khoa học, các công
ty, tập đoàn, chính phủ các nước đẩy mạnh nghiên cứu và đưa vào sử dụng các loại

9


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

nhiên liệu thay thế cho động cơ đốt trong nhằm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu
hóa thạch, giảm sự ô nhiễm môi trường, giảm sự phụ thuộc giữa các nước với nhau
trong việc cung cấp nhiên liệu hóa thạch phục vụ sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên
nhiên liệu sinh học có thể làm ảnh hưởng tới tính năng làm việc và đặc tính phát
thải của động cơ. Chính vì vậy mà mục đích của đề tài nghiên cứu là “Nghiên cứu
chuyển đổi động cơ chạy xăng sang chạy nhiên liệu khí thiên nhiên nén (CNG)” với
các mục đích cụ thể như sau:
- Nghiên cứu tổng quan về tiềm năng sử dụng CNG cho động cơ đốt trong.
- Nghiên cứu toàn bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ xăng hiện hành
để chuyển sang sử dụng CNG.
- Đánh giá đặc tính kinh tế kỹ thuật của động cơ CNG chuyển đổi.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Sự gia tăng mạnh về số lượng các phương tiện vận tải và các thiết bị động lực
trang bị động cơ xăng đang gây ô nhiễm môi trường trầm trọng và đồng thời làm cho
nguồn cung nhiên liệu này ngày càng cạn kiệt và trở lên đắt đỏ. Do đó, việc nghiên
cứu sử dụng một nhiên liệu thay thế trên động cơ là rất cần thiết. Khí thiên nhiên là
một khí nhẹ (thành phần chính là mê tan) có đặc điểm cháy tương tự xăng (đốt cháy
bằng tia lửa điện). Mặt khác, do tồn tại ở dạng khí và tỷ lệ H/C lớn hơn xăng nên sản
phẩm cháy sạch, ít gây ô nhiễm môi trường, đồng thời khí thiên nhiên ở Việt Nam có
trữ lượng khá lớn. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên
liệu thay thế trên động cơ xăng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
4. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu trong Phòng thí nghiệm ĐCĐT - Viện Cơ
khí Động lực - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
- Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là động cơ ô tô du lịch loại đang
chạy xăng và thực nghiệm động cơ 1NZ-FE của xe Toyota Vios.

10


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

5. Các nội dung chính trong luận văn
Thuyết minh của luận văn được trình bày gồm các phần:
- Chương 1. Nghiên cứu tổng quan
- Chương 2. Nghiên cứu thiết kế chuyển đổi động cơ xăng hiện hành sang chạy
CNG
- Chương 3. Thử nghiệm đánh giá đặc tính làm việc và phát thải của động cơ
chuyển đổi
- Chương 4. Kết luận và hướng phát triển của đề tài

11


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST
Chƣơng 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

1.1. Sự cần thiết sử dụng nhiên liệu thay thế
Từ những năm 1849 - 1850, con người đã biết chưng cất dầu mỏ để lấy ra dầu
hỏa, còn xăng là thành phần chưng cất nhẹ hơn dầu hỏa thì chưa hề được sử dụng
đến và phải đem đổ đi một nơi thật xa. Lúc đó con người tạo ra dầu hỏa với mục
đích thắp sáng hoặc đun nấu đơn thuần. Nhưng với sự tiến hóa của khoa học và kỹ
thuật, từ việc sử dụng những động cơ hơi nước cồng kềnh và hiệu quả thấp, con

người đã tìm cách để sử dụng xăng và dầu diesel cho động cơ đốt trong, loại động
cơ nhỏ gọn hơn nhưng có hiệu quả cao hơn hẳn.
Cùng với những khám phá khoa học vĩ đại khác, sự phát minh ra động cơ đốt
trong sử dụng xăng và dầu diezel đã thúc đẩy xã hội loài người đạt những bước phát
triển vượt bậc, đem đến cuộc sống ấm no, hạnh phúc và văn minh cho hàng tỷ
người trên thế giới.
Những hiệu quả và giá trị của dầu mỏ và động cơ đốt trong mang lại thật sự
không ai có thể phủ nhận. Nguồn năng lượng chúng mang lại hầu như là chiếm ưu
thế hoàn toàn. Do vậy mà hầu hết các quốc gia trên thế giới đều muốn chiếm ưu thế
và chủ động về nguồn dầu mỏ.
Cuộc khủng hoảng năng lượng vào thập kỷ 70 của thế kỷ 20 đã một lần nữa
khẳng định tầm quan trọng chiến lược của dầu mỏ đối với mỗi quốc gia và cho toàn
thế giới. Nhưng theo dự đoán của các nhà khoa học thì với tốc độ khai thác hiện
nay, trữ lượng dầu mỏ còn lại của Trái Đất cũng chỉ đủ cho con người khai thác
trong vòng không quá 40 năm nữa.
Bên cạnh đó những hậu quả mà khi chúng ta sử dụng dầu mỏ và động cơ đốt
trong gây ra từ các chất thải khí làm ô nhiễm không khí, làm thủng tầng ôzôn, gây
hiệu ứng nhà kính.Trong các chất độc hại thì CO, NOx, HC do các loại động cơ thải
ra là nguyên nhân chính gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe con
người. Do đó, con người đang đứng trước một thách thức lớn là phải có nguồn
nhiên liệu thay thế.

12


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Các khí thải động cơ đốt trong được thải ra ngoài theo các con đường sau đây:

- Theo đường ống xả: Đây là con đường chiếm tỷ lệ khí thải chủ yếu gây ra ô
nhiễm môi trường, phát sinh trong quá trình đốt cháy nhiên liệu và thải ra ngoài
thông qua đường ống xả. Khí thải bao gồm các thành phần chính là N2, và hơi nước
chiếm khoảng 83%, còn lại là CO, CO2, HC, và các loại ôxít Nitơ (NOx ) và chì
(đối với xăng pha chì).
- Các khí rò lọt: bao gồm những khí rò lọt qua khe hở giữa piston và xilanh, chủ
yếu là Nitơ và ôxi chiếm tỷ lệ lớn trên 90%, phần còn lại là CO2 và HC hơi nước, và
một lượng nhỏ CO, NOx .
- Hơi xăng bay hơi từ thùng nhiên liệu và bộ chế hoà khí, các vị trí không kín
khít của đường ống nên chủ yếu là HC (thành phần chính của nhiên liệu xăng).
Trên bảng 2.1 trình bày tỷ lệ trung bình tính theo khối lượng các chất độc hại
trong khí thải động cơ xăng theo chương trình thử đặc trưng của châu Âu.
Trong số này chỉ có một số thành phần có tính độc hại đối với môi trường và
sức khoẻ của con người nên được gọi là thành phần độc hại. Cụ thể như sau:
+ CO: ô-xýt-các-bon hay còn gọi là mô-nô-xít-các-bon là sản phẩm cháy của C
trong nhiên liệu trong điều
kiện thiếu ôxy. Hàm lượng
CO tăng nhanh khi hệ số dư
lượng không khí  < 1. Một
nguyên nhân nữa là sự hoà
trộn không đều giữa nhiên
liệu và không khí hoặc
nhiên liệu không hoàn toàn
ở trạng thái hơi. Do vậy, mặc
dù  chung có thể >1 nhưng
vẫn có những khu vực cháy trong xi lanh thiếu không khí, dẫn đến sự tạo thành CO.

13

Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Mô-nô-xít-các-bon ở dạng khí không màu, không mùi. Khi kết hợp với sắt có
trong sắc tố của máu sẽ tạo thành một hợp chất ngăn cản quá trình hấp thụ ô xy của
hê-mô-glô-bin trong máu, làm giảm khả năng cung cấp ôxy cho các tế bào trong cơ
thể. Mô-nô-xít-các-bon rất độc, chỉ với một hàm lượng nhỏ trong không khí có thể
gây cho con người tử vong. Hàm lượng cực đại cho phép [CO] = 33 mg/m3.
+ HC: Chất thải Hydrocacbon chưa cháy HC là do sự cháy không hoàn toàn
của nhiên liệu trong xylanh động cơ gây ra. Nguồn chính của khí thải HC là do
nhiên liệu thoát khỏi sự cháy trong buồng cháy của động cơ do quá trình chuyển
tiếp nhiên liệu nạp, do các khe hở, do sự nén hỗn hợp chưa cháy vào các khe giữa
đầu pít tông và xi lanh trong quá trình nén khi áp suất cao và sự giải phóng hỗn hợp
này vào hỗn hợp đã cháy trong xi lanh ở thời kỳ giãn nở khi áp suất giảm. Màng
dầu bôi trơn cũng là nguyên nhân gây ra HC trong khí thải, màng dầu hấp thụ HC
trong quá trình nén và giải phóng HC vào khí cháy trong quá trình giãn nở. Một
phần Hydrocacbon này được ôxyhoá khi được trộn với khí đã cháy trong quá trình
giãn nở và quá trình xả, phần còn lại thải ra ngoài cùng với khí thải nên gây ra sự
phát thải HC. Mức độ ôxyhóa HC phụ thuộc vào các điều kiện và chế độ vận hành
động cơ như là tỷ số giữa nhiên liệu và không khí, tốc độ động cơ, tải, góc đánh
lửa... Nguồn phát sinh khác của HC là sự cháy không hoàn toàn trong một phần của
chu kỳ vận hành của động cơ (hoặc là đốt cháy từng phần hoặc hiện tượng bỏ lửa
hoàn toàn) xảy ra khi chất lượng đốt cháy kém. Hàm lượng HC chưa cháy trong khí
thải chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ không khí và nhiên liệu. Các-bua-hy-đrô có rất
nhiều loại. Mỗi loại có mức độ độc hại khác nhau nên không thể đánh giá chung
một cách trực tiếp. Ví dụ, pa-ra-phin và náph-ta-nin có thể coi là vô hại. Trái lại, các
loại các-bua-hy-đrô thơm thường rất độc, ví dụ như các-bua-hy-đrô có nhân ben-zen
có thể gây ung thư. Để đơn giản khi đưa ra các tiêu chuẩn về môi trường, người ta
chỉ đưa ra thành phần các-bua-hy-đrô tổng cộng trong khí thải (Total Hydrocarbon

viết tắt là TH). Các-bua-hy-đrô tồn tại trong khí quyển còn gây ra sương mù, gây
tác hại cho mắt và niêm mặc đường hô hấp.

14


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

+ NOx : ô-xýt-ni-tơ là sản phẩm ô xy hoá ni-tơ có trong không khí (một thành
phần của khí nạp mới) trong điều kiện nhiệt độ cao. Do ni-tơ có nhiều hoá trị nên ôxýt-ni-tơ tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, được gọi chung là NOx . Trong khí thải
của động cơ đốt trong NOx tồn tại ở hai dạng chủ yếu là NO2 và NO, NO chiếm đa
phần, có thể tới 90-98%. Trong buồng cháy động cơ, dưới áp suất cao, bề dày màng
lửa không đáng kể và tồn tại trong thời gian ngắn, do đó đại bộ phận NOx hình
thành phía sau màng lửa, tức là sau khi hỗn hợp bị đốt cháy. Nhân tố chính ảnh
hưởng tới với sự hình thành NOx là nhiệt độ, ôxy và thời gian. Nhiệt độ cao, ô xy
nhiều và thời gian dài thì NOx sẽ cao, tức là khi động cơ chạy toàn tải, tốc độ thấp
và  =1,05-1,1 thì NOx lớn. cụ thể như sau:
* NO2: pe-ô-xýt-ni-tơ là một khí có mùi gắt và mầu nâu đỏ. Với một hàm
lượng nhỏ cũng có thể gây tác hại cho phổi, niêm mạc. Khi tác dụng với hơi nước
sẽ tạo thành a-xit gây ăn mòn các chi tiết máy và đồ vật. [NO2] = 9mg/m3.
*NO: Mô-nô-xýt ni-tơ NO là thành phần chủ yếu của NOx trong khí thải. NO
là một khí không mùi, gây tác hại cho hoạt động của phổi, gây tổn thương niêm
mạc. Trong khí quyển, NO không ổn định nên bị ô-xy hoá tiếp thành NO2 và kết
hợp với hơi nước tạo thành a-xit ni-tơ-ríc HNO3. [NO] = 9 mg/m3.
Tóm lại, trong các thành phần khí thải ôtô thì CO, HC, NOx là những chất rất
nguy hại. Sự hình thành các chất độc hại này liên quan đến quá trình cháy và đặc
điểm của nhiên liệu sử dụng.
Với mục đích giảm ô nhiễm môi trường do khí thải động cơ đốt trong gây ra.

Cho đến nay đã có rất nhiều biện pháp cụ thể được sử dụng trong thực tế, và trong
tương lai sẽ còn có các biện pháp khác được nghiên cứu nhằm giải quyết triệt để
hơn vấn đề quan trọng này.
Nhìn chung các biện pháp kiểm soát lượng khí thải độc hại có thể chia thành
ba nhóm chính:
- Nhóm thứ nhất bao gồm các biện pháp giảm tối thiểu nồng độ độc hại bằng
cách tối ưu hoá chất lượng đốt cháy thông qua việc tối ưu hoá kết cấu động cơ.

15


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

- Nhóm thứ hai bao gồm các biện pháp xử lý khí thải để chuyển đổi khí thải
thành khí trơ trước khi thải ra ngoài môi trường bằng cách sử dụng các phương
pháp xử lý xúc tác.
- Nhóm thứ ba bao gồm các biện pháp liên quan đến cách thức sử dụng nhiên
liệu truyền thống và sử dụng nhiên liệu thay thế.
Nhóm thứ nhất và nhóm thứ hai đã được sử dụng rộng rãi với công nghệ kỹ
thuật tiên tiến và đã đạt đỉnh cao của khoa học công nghệ. Tuy nhiên do yêu cầu
khắt khe về tiêu chuẩn khí thải và cần tiết kiệm nhiên liệu nên nhóm thứ ba ngày
nay được quan tâm nghiên cứu nhiều, đặc biệt là sử dụng nhiên liệu thay thế có
nồng độ phát thải độc hại thấp.
1.2. Các loại nhiên liệu thay thế
- Khí tự nhiên: CNG, NGV…
- Khí gas hóa lỏng: LPG
- Bio Diesel
- Cồn Ethanol

- Cồn Methanol
- Dầu thực vật
- Hydro
Trong các loại nhiên liệu trên, khí thiên nhiên là nguồn năng lượng sơ cấp rất
có tiềm năng. Trong những năm gần đây, sản lượng khí thiên nhiên hàng năm trên
thế giới đạt xấp xỉ 2 tỉ Tép (1000m3 = 0,85 Tep), tương đương khoảng 60% sản
lượng dầu thô. Người ta ước tính đến năm 2020, sản lượng khí thiên nhiên trên thế
giới sẽ là 2,6 tỉ Tép/năm so với sản lượng dầu thô là 3,5 tỉ Tép.
Trữ lượng khí thiên nhiên hiện nay khoảng 150 tỉ Tép, xấp xỉ với trữ lượng
dầu thô. Mặt khác, khí thiên nhiên có ưu điểm là phân bố hầu như trên khắp địa
cầu nên đảm bảo được sự cung cấp an toàn và thuận tiện hơn dầu thô.
CNG còn có thêm một vài ưu điểm khác như giá thành rẻ hơn so với giá của
các loại nhiên liệu khác từ 10% ÷ 30%. Nếu so với dầu FO, DO, LPG thì dùng
CNG trong sản xuất giá rẻ hơn 10% ÷ 15%, dùng trong vận tải giá rẻ hơn 30÷40%,
vì thế dùng nhiên liệu này có thể giảm tối đa chi phí nhiên liệu. Theo tính toán của
một số nhà khoa học, giá 1 tấn khí CNG khoảng 318 USD, chỉ bằng 53,3% giá

16


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

xăng, 42% giá dầu, vì thế mỗi xe buýt sử dụng CNG hoạt động 1 năm tiêt kiệm
8.308 USD nhiên liệu so với dầu diesel.
Từ những năm 1990, việc nghiên cứu sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên liệu
đã được thực hiện ở nhiều khu vực trên thế giới. Khí thiên nhiên được xem là nhiên
liệu sạch vì vậy việc sử dụng nó để chạy động cơ ngoài mục đích đa dạng hóa
nguồn nhiên liệu còn góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường một cách đáng kể.

1.3. Tình hình sản xuất và sử dụng CNG cho động cơ trên thế giới và Việt Nam
1.3.1. Đặc điểm của CNG
1.3.1.1. Thành phần hóa học
Khí nén CNG (Compressed Natural Gas) là khí thiên nhiên được nén dưới áp
suất nhất định (205 ÷ 275 bar). Khí thiên nhiên là hỗn hợp chất khí cháy được bao
gồm phần lớn là các hydrocacbon (hợp chất hoá học chứa cacbon và hyđrô). Cùng
với than đá và dầu mỏ, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch. Khí thiên nhiên có
thành phần thay đổi theo từng nơi khai thác. Tuy nhiên thành phần của nó có thể
chứa đến 85% - 95% mêtan (CH4) và khoảng 10% êtan (C2H6), và cũng có chứa số
lượng nhỏ hơn propan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và các alkan khác.
Khí thiên nhiên, thường được tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở trong vỏ Trái Đất,
được khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung
năng thế giới. Khí thiên nhiên chứa lượng nhỏ các tạp chất, bao gồm điôxít cacbon
(CO2), hyđrô sulfít (HS), và nitơ (N2). Do các tạp chất này có thể làm giảm nhiệt trị
và đặc tính của khí thiên nhiên, chúng thường được tách khỏi khí thiên nhiên trong
quá trình tinh lọc khí và được sử dụng làm sản phẩm phụ.

17


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Bảng 1.1 Thành phần một loại CNG điển hình
Hàm lượng (%)

Thành phần

Cấu tạo

Methane

CH4

90,42

Ethane

C2H6

4,04

Ethylene

C2H4

0,14

Propane
C3H8
2,05
Nitrogen
N2
3,32
Bảng 1.2 Thành phần của khí CNG tại một số vùng khai thác khác nhau

Cấu trúc phân tử của thành phần trong khí CNG:
CH4

C2H6

C2H4

C3H8

18


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Nhìn chung động cơ CNG có rất nhiều hứa hẹn đối với ô tô hoạt động trong
thành phố hay vùng ven đô, những khu vực mà tình trạng ô nhiễm môi trường do
phương tiện vận hành gây ra ngày càng trở nên trầm trọng.
1.3.1.2. Công nghệ tích trữ bảo quản CNG
Khí thiên nhiên được tạo ra từ sinh vật phù du, các vi sinh vật sống dưới nước bao
gồm tảo và động vật nguyên sinh. Khi các vi sinh vật này chết đi và tích tụ trên đáy đại
dương, chúng dần bị chôn đi và xác của chúng được nén dưới các lớp trầm tích. Trải qua
hàng triệu năm, áp suất và nhiệt do các lớp trầm tích chồng lên nhau tạo nên trên xác các
loại sinh vật này đã chuyển hoá hoá học các chất hữu cơ này thành khí thiên nhiên. Do dầu
mỏ và khí thiên nhiên thường được tạo ra bằng các quá trình tự nhiên tương tự nhau, hai
loại hydrocacbon này thường được tìm thấy cùng nhau trong các bể chứa ngầm tự nhiên.
Sau khi dần được tạo nên trong lòng vỏ Trái Đất, dầu mỏ và khí thiên nhiên đã dần chui
vào các lỗ nhỏ của các tầng đá xốp xung quanh, những tầng đá xốp này có vai trò như các
bể chứa tự nhiên. Do các lớp đá xốp này thường có nước chui vào, khí thiên nhiên vốn nhẹ
hơn nước và kém dày đặc các tầng đá xung quanh nên chúng chuyển lên trên qua lớp vỏ,
đôi khi cách xa nơi chúng tạo ra.
Cuối cùng, một số hydrocacbon này bị bẫy lại bởi các lớp đá không thấm (đá không

xốp), các lớp đá này được gọi là đá “mũ chụp”.
Khí thiên nhiên nhẹ hơn dầu mỏ, do đó nó tạo ra một lớp nằm trên dầu mỏ. Lớp khí
này được gọi là “mũ chụp khí”. Các lớp than đá có chứa lượng mêtan đáng kể, mêtan là
thành phần chính của khí thiên nhiên. Trong các trữ lượng than đá, mêtan thường bị phân
tán vào các lỗ các vết nứt của tầng than. Khí thiên nhiên này thường được gọi là khí mêtan
trong tầng than đá.
Để định vị được các mỏ khí, các nhà địa chất học thăm dò những khu vực có chứa
những thành phần cần thiết cho việc tạo ra khí thiên nhiên: đá nguồn giàu hữu cơ, các
điều kiện chôn vùi đủ cao để tạo ra khí tự nhiên từ các chất hữu cơ, các kiến tạo đá có
thể "bẫy" các hydrocacbon.

19


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Khi các kiến tạo địa chất có thể chứa khí tự nhiên được xác định, thông thường chứ
không phải luôn ở bể trầm tích, người ta tiến hành khoan các giếng các kiến tạo đá. Nếu
giếng khoan đi vào lớp đá xốp có chứa trữ lượng đáng kể khí thiên nhiên, áp lực bên
trong lớp đá xốp có thể ép khí thiên nhiên lên bề mặt. Nhìn chung, áp lực khí thường
giảm sút dần sau một thời gian khai thác và người ta phải dùng bơm hút khí lên bề mặt.
Khi khí thiên nhiên được khai thác khỏi mặt đất, nó được vận chuyển bằng
đường ống dẫn khí đến một nhà máy tinh lọc và xử lý, nơi nó được chế biến.
Khí thiên nhiên được chế biến bằng các thiết bị tách lọc khí để loại bỏ các hợp
chất không phải là hyđrôcacbon, đặc biệt là hyđrô sulfit và điôxit cacbon. Hai quá
trình sử dụng cho mục đích này là hấp thụ và hút bám (absorption and adsorption).
Quá trình hấp thụ sử dụng một chất lỏng hấp thụ khí tự nhiên và các tạp chất và
phân tán chúng trong chất lỏng này. Trong một quá trình được gọi là hấp thụ hóa

học, các tạp chất phản ứng với chất lỏng hấp thụ. Khí thiên nhiên sau đó thoát ra
khỏi chất hấp thụ còn chất hấp thụ còn tạp chất ở lại trong chất lỏng. Các chất lỏng
hấp thụ thường được sử dụng là nước, các dung dịch amin nước (aqueous amine) và
cacbonat natri.
Quá trình hút bám là một quá trình cô đặc khí tự nhiên trên bề mặt một chất rắn
hoặc một chất lỏng để loại bỏ tạp chất. Một chất thường được sử dụng cho mục đích
này là cacbon (than), là chất có diện tích bề mặt trên đơn vị trọng lượng rộng. Ví dụ,
các hợp chất lưu huỳnh trong phí tự nhiên được bề mặt hấp thụ của cacbon giữ lấy.
Các hợp chất lưu huỳnh được kết hợp với hyđrô và oxy để tạo thành axít sulphuric
và có thể loại bỏ.
Sau khi các tạp chất đã được loại bỏ trong các thiết bị tách lọc, khí thiên nhiên
phải được làm khô. Kỹ thuật làm khô khí phân thành các nhóm:
+ Hấp phụ nước bằng các chất hút ẩm thể rắn như silicagen, nhôm oxit hoạt
tính, zeolit NaA.
+ Hấp phụ bằng nước hút ẩm thể lỏng như dietylenglycol, trietylenglycol…

20


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

+ Ngưng tụ hơi nước hoặc đóng băng tạo tinh thể nước đá bằng kỹ thuật nén
hoặc làm lạnh.
1.3.2. Tình hình sản xuất và sử dụng CNG cho động cơ
1.3.2.1. Trên thế giới
Trên thế giới có 14.8 triệu xe khí đốt tự nhiên vào năm 2011, dẫn đầu là Iran
với 2.86 triệu xe, Pakistan 2.85 triệu xe…
Bảng 1.3 Top mười quốc gia với hầu hết các xe CNG -2011 (triệu)

Iran

2.86

Pakistan

2.85

Argentina

2.07

Brazil

1.7

India

1.1

Italy

0.78

China

0.61

Colombia

0.36

Uzbekistan

0.31

Thailand

0.3

 Tại khu vực Nam Mỹ:
Xe CNG được sử dụng phổ biến ở khu vực Nam Mỹ ,chủ yếu là những chiếc xe
Taxi tại các thành phố chính của Argentina và Braxin. Đây là hai nước có đội xe
CNG lớn nhất, với tổng cộng hơn 3,4 triệu xe vào năm 2009. Tính đến năm 2009
Argentina có 1.807.186 CNG và 1.851 trạm tiếp nhiên liệu trên toàn quốc và Braxin
có 1.632.101 xe và 1.704 trạm tiếp nhiên liệu. Colombia có 300.000 xe và 460 trạm
tiếp nhiên liệu năm 2009. Bolivia đã tăng từ 10.000 xe trong năm 2003 đến 121.908

21


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

xe trong năm 2009. Peru có 81.024 xe và 94 trạm tiếp nhiên liệu trong năm 2009,
nhưng dự đoán sẽ tăng vọt khi Peru nằm trên trữ lượng khí lớn nhất Nam Mỹ.
 Nam và Đông Á
Tại Singapore, CNG ngày càng được sử dụng rộng rãi ,với các phương tiện
công cộng như xe buyt, taxi, cũng như xe vận chuyển hàng hóa. Hiện nay các xe tư

nhân cũng được chuyển đổi sang sử dụng CNG do giá xăng dầu cao.
Tại Trung Quốc, trong năm 2010 hơn 60 nhà sản xuất xe khí đốt tự nhiên, và
khoảng 20 nhà sản xuất động cơ có khả năng sản xuất1 triệu động cơ khí đốt hằng năm.
Trong đó xe khách và taxi là mục tiêu cho các động cơ khí đốt vì khả năng tiết kiệm chi
phí hoạt động. Tổng khối lượng taxi trên toàn Trung Quốc là hơn 1,1 triệu xe, có khoảng
hơn 50% động cơ CNG. Trung Quốc là một trong bảy thị trường xe khí hàng đầu trên
thế giới, với các quy định phát thải chặt chẽ cung cấp các loại xe sạch. Theo kế hoạch, sẽ
có 1,5 triệu xe vào năm 2015 và năm 2020 có 3 triệu xe.
 Trung Đông và Châu Phi
Iran có số xe sử dụng CNG rất lớn khoảng 2,6 triệu và có mạng lưới phân phối
CNG trên toàn thế giới, và khoảng 1800 trạm tiếp nhiên liệu.
AiCập là một trong mười nước hàng đầu trong việc áp dụng CNG với 128.754
xe sử dụng CNG và 124 trạm tiếp nhiên liệu.
 Châu Âu
Việc sử dụng CNG cho xe ở Ý bắt đầu năm 1930 và vẫn tiếp tục cho đến ngày
hôm nay. Kể từ năm 2008 thị trường xe sử dụng khí đốt được mở rộng bởi sự gia
tăng của giá xăng dầu và sự cần thiết giảm ô nhiễm môi trường.
Ở Ý có hơn 800 trạm tiếp nhiên liệu CNG. Tại Đức xe CNG dự kiến sẽ tăng
lên 2 triệu đơn vị vận tải vào năm 2020. Chi phí cho nhiên liệu CNG là từ 1/3÷1/2
so với nhiên liệu hóa thạch khác ở Châu Âu. Trong năm 2008 có khoảng 800 trạm
tiếp nhiên liệu CNG ở Đức.
Tại Bulgaria có 96 trạm tiếp nhiên liệu đến tháng 7/2011 được phân bố ở hầu
hết các thành phố lớn.

22


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Tại các nước khác như Bồ Đào Nha, Serbia, Thụy Điển…CNG ngày càng được
dùng phổ biến.
 Bắc Mĩ
Ở Canada khí thiên nhiên cung cấp gần 1/3 năng lượng được sử dụng cho
người dân. Canada có nguồn cung cấp dồi dào và là nhà sản xuất lớn thứ 3 trên thế
giới của khí đốt tự nhiên. Canada có một hệ thống đường ống mở rộng vận chuyển
khí tự nhiên từ khu vực sản xuất sang các thị trường của Canada và ở Mỹ có hơn
480.000 km đường ống dẫn khí an toàn và tin cậy di chuyển tự nhiên trên khắp Bắc
Mỹ. Trong năm 2008, Canada xuất khẩu trị giá hơn 33 tỷ đô la khí đốt tự nhiên.
Canada là nhà cung cấp khí đốt tự nhiên hàng đầu của Hoa Kỳ.
Tại Hoa Kì, khí CNG được sử dụng rộng rãi do có hệ thống các đường ống từ
các giếng tới người tiêu dùng. Kết quả Mỹ có 1300 trạm tiếp nhiên liệu trong 46
tiểu bang và con số này sẽ tiếp tục phát triển. Ngoài ra Chính Phủ hỗ trợ 50% vốn
chuyển đổi xe sang nhiên liệu CNG.
Qua đó ta thấy nhiên liệu khí nén CNG đã đang được dùng phổ biến trên toàn
thế giới và sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai.
1.3.2.2. Tại Việt Nam
Việt Nam tự hào có 2000 tỷ m3 trữ lượng khí đốt tự nhiên, vì vậy mà đây sẽ là
nguồn nguyên liệu sạch dồi dào cho phát triển kinh tế quốc dân, trong đó có giao
thông vận tải.
Hiện nay tổng công ty dầu khí Việt Nam (PV Gas) là đơn vị duy nhất cung cấp
CNG cho thị trường trong nước, chiếm 100% thị trường CNG toàn quốc. Đối với
CNG ứng dụng trong giao thông vận tải thì CNG được vận chuyển bằng xe bồn tới
các trạm nạp CNG cho xe buýt, taxi…PV Gas hiện có 2 thành viên đang đầu tư,
kinh doanh, sản xuất CNG phục vụ cho công nghiệp, giao thông vận tải. Công ty cổ
phần CNG Việt Nam (CNG VN) đã đi vào hoạt động năm 2008 có công suất giai
đoạn I là 30 triệu m3khí/1 năm chu yếu phục vụ công nghiệp. Trong giai đoạn II
CNGVN sẽ tăng lên công suất 250 triệu m3 khí/năm. CNGVN đã làm việc với PV

23


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

Trans-CGT trong việc cung cấp CNG để CGT phục vụ trong giao thông vận tải.
Ngoài ra công ty Cổ Phần Khí hóa lỏng miền Nam (PV GAS South) đang đầu tư
nhà máy nén khí CNG tại KCN Mỹ Xuân A, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu với công suất
ban đầu là 10 triệu m3/năm.
Ngày 24/12/2006 UBND TP.HCM và Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam đã kí thỏa
thuận hợp tác phát triển kinh tế - xã hội và thực hiện đầu tư tại TP.HCM trong đó
có nội dung đầu tư và phát triển hạ tầng đô thị và bảo vệ môi trường. Trên tinh thần
đó, Sở giao thông vận tải TP.HCM và công ty Cổ Phần Khí hóa lỏng miền Nam đã
triển khai kế hoạch nghiên cứu ứng dụng khí nén CNG cho xe buyt ở TP.HCM.
Chương trình này còn có sự phối hợp Tập Đoàn Sunjin (Hàn Quốc), một trong
những doanh nghiệp lớn vận chuyển hành khách bằng xe buýt công cộng với 90%
số lượng xe buýt sử dụng CNG.
Theo sở GTVT TP.HCM, việc chuyển đổi các xe buýt chạy xăng sang chạy
CNG sẽ được thực hiện bằng 3 phương pháp đó là: Lắp thêm bộ chuyển đổi, thay
thế động cơ CNG, đầu tư mua xe buýt mới sử dụng CNG.
Quá trình được thực hiện trước mắt bằng cách chuyển đổi dần dần xe buýt loại
lớn (B80) và loại trung (B50) sang sử dụng CNG. Hiện tại 2 chiếc xe buýt sử dụng
CNG đã được nhập khẩu về từ Hàn Quốc và giao cho công ty xe khách Sài Gòn và
Liên Hiệp HTX vận tải TP quản lý. Ông Dương Hồng Thanh-Phó Giám Đốc Sở
Giao Thông vận tải cho biết: Qua tính toán các thông số kĩ thuật, kinh tế cho thấy
xe buýt sử dụng CNG tiết kiệm 50%-60% giá thành vận chuyển, chi phí nhiên liệu
và ô nhiễm môi trường. Chính kết quả này Thường Trực UBND TPHCM vùa chấp
thuận cho chạy thử xe buýt chạy bằng CNG thay cho Diesel. Kết quả thực tế cũng

đã chứng minh: Việc sử dụng xe buýt CNG đã tiết kiệm được 30%-40% nhiên liệu
so với xe buýt sử dụng dầu diesel, và giảm 100% khói đen, không có mùi hôi. Mức
độ ồn giảm được khoảng 3dB so với nhiên liệu lỏng. Lượng phát thải khí CO2

24


Vũ Ngọc Hải

Lớp 11BCKĐL-ST

giảm 20%, NOx giảm 57%,CO giảm 63%.Theo kế hoạch, trong giai đoạn 20092010, Sở GTVT sẽ tiến hành đưa vào hoạt động 38 chuyến xe buýt trên 2 tuyến số
30( Chợ Tân Hương-Suối Tiên) và số 91( Bến xe miền Tây-chợ nông sản Thủ
Đức)..Cũng trong năm 2009, Tập đoàn ô tô Thành Công đã tổ chức lễ kí kết và
giao lô hàng 50 xe đầu tiên trong hợp đồng cung cấp 500 chiếc xe buýt hiệu
Daewoo chạy bằng khí thiên nhiên cho công ty Sonadezi ở Đồng Nai. Số xe buýt
này sẽ được sử dụng trong việc đưa đón công nhân ở các khi công nghiệp cũng như
vận chuyển hành khách công cộng tại các tính Đồng Nai. Ở Hà Nội hãng taxi dầu
khí cũng đã và đang sử dụng loại nhiên liệu này.
Như vậy có thể thấy rằng tiềm năng của khí CNG trong giao thông vận tải
cũng như công nghiệp tại Việt Nam là rất lớn. Xu hướng sử dụng nhiên liệu tiết
kiệm, thân thiện với môi trường tại Việt Nam sẽ tăng mạnh trong tương lai gần. PV
GAS đang chuẩn bị các kế hoạch đảm bảo nguồn cung CNG để kịp thời đáp ứng
nhu cầu thị trường và xu hướng của thế giới. Tuy nhiên giá xe buýt nhập khẩu về
còn khá đắt (trên 2,4 tỷ đồng/ xe cao hơn khoảng từ 25-30% so với xe buýt chạy
bằng dầu diesel). Chính vì vậy việc nghiên cứu chuyển đổi động cơ sang sử dụng
nhiên liệu khí CNG có ý nghĩa thực tế cao với các lí do:
- Chi phí chế tạo bộ chuyển đổi( hệ thống cung cấp CNG) thấp
- Tận dụng động cơ sẵn có
Cuối cùng như nhiên liệu khác việc sử dụng CNG đòi hỏi:

- Chính sách thuế khuyến khích người sử dụng
- Cơ sở hạ tầng phục vụ việc cung cấp CNG cho động cơ

25