KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 11 PHÂN BAN KỸ THUẬT Ô TÔ – ĐỘNG CƠ NHIỆT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG


KỶ YẾU
HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 11
PHÂN BAN KỸ THUẬT Ô TÔ – ĐỘNG CƠ NHIỆT

TP. HỒ CHÍ MINH, 10/2009


MỤC LỤC
TT

Tên bài báo

Trang

01

Deactivation mechanisms of a thermally-aged fully-formulated lean nox trap
Nathan A. Ottinger*, Ke Nguyen*, Bruce G. Bunting** and Todd J. Toops**
* Mechanical, Aerospace, and Biomedical Engineering Dept. Univ. of Tennessee

1

**Fuels, Engines and Emissions Research Center, Oak Ridge National Lab.
02

Các phương pháp và quan niệm về tổ chức và quản lý xí nghiệp
Khương Quang Đồng

Kỹ sư ô tô làm việc tại Pháp

03

Những tiến bộ của ngành thiết kế ô tô
Khương Quang Đồng
Kỹ sư ô tô làm việc tại Pháp

11

04

Dầu lai, bước đầu của công nghiệp năng lượng sinh học
Khương Quang Đồng
Kỹ sư ô tô làm việc tại Pháp

15

05

Giao thông vận tải vùng kinh tế trọng điểm phía nam và sự phát triển bền
vững
Trịnh Văn Chính và Trịnh Tú Anh
Trung tâm Môi trường & Phát triển Giao thông Vận Tải, Hội Môi trường GTVT,
Việt Nam

20

06

Nghiên cứu hệ thống xe buýt Thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020
Phạm Xuân Mai*, Nguyễn Lê Duy Khải*, Nguyễn Hữu Trọng Cường*, Lê Trung
Tính**
*Khoa Kỹ thuật Giao thông, Đại học Bách khoa TPHCM, Việt Nam
** Phòng Quản lý Vận tải Công nghiệp, Sở Giao thông Vận tải TPHCM, Việt Nam

29

07

A Study on CNG buses used in Ho Chi Minh City
Pham Xuan Mai*, Nguyen Le Duy Khai*, and Phan Minh Duc**
*Faculty of Transportation Engineering, HCMUT, Vietnam
**Danang University, Vietnam

36

08

Mẫu xe sử dụng năng lượng mặt trời
Nguyễn Hữu Hường, Nguyễn Đình Hùng, Ngô Anh Tuấn
Khoa Kỹ thuật Giao thông, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam

44

09

Optimal shifting strategy and experimental validation for amt vehicle
propulsion system
Ngo Dac Viet*, Merkx Leon**

Department of Mechanical Engineering, Eindhoven Univ. of Technology
**Drivetrain Innovations B.V.Croy 46, 5653 LD Eindhoven, The Netherlands

53

10

Động cơ pít-tông chuyển động tròn – Giải pháp nâng cao hiệu suất có ích cho
động cơ đốt trong
Ngô Xuân Ngát, Nguyễn Đình Hùng
Khoa Kỹ thuật Giao thông, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam

59

-I-

8


11

Nghiên cứu chuyển đổi động cơ Diesel sang sử dụng song song biogas-diesel
Nguyễn Đình Hùng, Nguyễn Hữu Hường, Vũ Việt Thắng, Vương Như Long
Khoa Kỹ thuật Giao thông, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam

63

12

Ảnh hưởng của phun tách đến ô nhiễm soot trong động cơ Diesel

Effects of split injection on soot emissions in a Diesel engine
Nguyen Le Duy Khai* and Nakwon Sung**
*Faculty of Transportation Engineering, HCMUT, Vietnam
**Department of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, Korea

69

13

Nghiên cứu ảnh hưởng của độ trùng van đối với đặc tính công suất và cháy
của động cơ H2 hòa trộn ngoài
A study on performance and combustion characteristics for change of valve
overlap period in a hydrogen-fueled engine with external mixture
Huynh Thanh Cong*, Lee Jong Tai**
*Faculty of Transportation Engineering, HCMUT, Vietnam
**Department of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, Korea

76

14

Nghiên cứu hệ thống phát điện sử dụng Biogas từ chất thải của các trang trại
heo
Phạm Xuân Mai, Nguyễn Đình Hùng, Hồng Đức Thông, Huỳnh Thanh Công
Trần Minh Tiến, Lê Đình Hưng, Dương Đặng Thế Vinh
Khoa Kỹ thuật Giao thông, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh, Việt nam

82

15

Thiết kế xe gắn máy Hybrid
Bùi Văn Ga, Nguyễn Quân, Nguyễn Việt Hải, Nguyễn Hương
Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, Việt Nam

88

- II -


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

DEACTIVATION MECHANISMS OF A THERMALLY-AGED FULLYFORMULATED LEAN NOx TRAP
Nathan A. Ottinger*, Ke Nguyen*, Bruce G. Bunting** and Todd J. Toops**
* Mechanical, Aerospace, and Biomedical Engineering Dept. University of Tennessee,
Knoxville, TN 37996, USA
** Fuels, Engines and Emissions Research Center, Oak Ridge National Laboratory,
2360 Cherahala Blvd., Knoxville, TN 37932, USA

ABSTRACT
Fully-formulated lean NOx traps (LNTs) containing Pt, Pd, Rh, Ba, Ce, Zr, and other proprietary
additives supported on a γ-Al2O3 washcoat and thermally aged at 750, 880, 930, and 1070ºC have been
investigated. XRD, STEM/EDS, BET, NOx storage capacity, NO oxidation, NOx conversion, and
DRIFTS analysis have all been used to determine the deactivation mechanisms as a result of high
temperature aging. As PGM dispersion decreases, NO oxidation per mol surface PGM increases at
evaluation temperatures of 200, 300, and 400ºC. NOx storage and temperature programmed desorption
(TPD) experiments performed with DRIFTS at 200, 300, and 400ºC indicate that a substantial amount

of NOx is stored on γ-Al2O3 as nitrates at 200 and 300ºC before aging. However, almost no nitrates are
seen on alumina after aging at 900 and 1000ºC, resulting in a significant reduction in NOx storage
capacity. No formation of nitrates.

1. INTRODUCTION
The majority of the research previously done
on LNTs has focused on simple model
Pt/Ba/Al2O3 or Pt/Al2O3 catalysts. However,
because these studies ignore the significant
effects that commonly used additives such as
Ce, Zr, La, and Li may have on LNT
performance and degradation, more studies
based on fully-formulated LNTs are needed [13].
In this study the effects of high temperature
cyclic aging on NO oxidation as well as NOx
storage and stability of a fully-formulated LNT
are investigated. PGM sintering due to high
temperature aging is a well reported phenomena
[4-8]. A number of studies have also
investigated NOx storage on the γ-Al2O3
component of Pt/Ba/γ-Al2O3 LNTs [9-14].
These studies have shown that γ-Al2O3 stores a
significant amount of NOx both in the presence
and absence of Ba, at temperatures up to 400°C.
A variety of analytical techniques have been
used to characterize the thermally aged LNTs in

this study. Diffuse reflectance mid-infrared
Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) is
used to identify the types of NO x stored on the

surface of the LNTs as well as to determine the
stability of the different NOx species. NO
oxidation, NOx storage, and BET surface area
experiments performed on a microreactor;
scanning
transmission
electron
microscopy/energy dispersive spectroscopy
(STEM/EDS) measurements, and results from
powder X-ray diffraction (P-XRD) were also
used for the characterization of these fullyformulated LNTs.

2. EXPERIMENTAL
The fully-formulated LNTs analyzed in this
study are composed of Pt, Pd, Rh, Ba, Ce, Zr,
and γ-Al2O3 along with other proprietary
additives. The lean/rich thermal aging
experiments performed on the LNTs with intracatalyst nominal aging temperatures of 700, 800,
900, and 1000°C in a bench-flow reactor are

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

1


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
detailed elsewhere [15,16]. After a prescribed
number of lean/rich aging cycles, the NOx

conversion of the aged LNT was evaluated at
200, 300, and 400°C. These evaluation
experiments were conducted at a gas hourly
space velocity (GHSV) of 30,000 h-1 while
switching between short lean/rich cycles of
60s/5s durations. The rich-phase consisted of
1.13% CO, 0.68% H2, and N2 balance; while the
lean phase consisted of 10% O2 and N2 balance.
The following gases were flowed in both lean
and rich: 5% H2O, 5% CO2 and 300ppm NO.
Details on the BET Ar physisorption,
STEM/EDS, and XRD experiments are also
detailed elsewhere [16]. The microreactor used
in this study for NOx storage and NO oxidation
measurements has been previously described [2,
16]. Briefly, it consists of lean and rich gas lines
controlled by a 4-way valve, a bypass loop for
flow equilibration and analyzer calibration, a
mass spectrometer (SRS RGA100), and two
NOx analyzers (CAI 400-HCLD). The mass
spectrometer is used for BET surface area
measurements, while the NOx analyzers are used
for NOx storage and NO oxidation experiments.
The microreactor was loaded with ca. 300 mg
of catalyst sample positioned between two plugs
of quartz wool. Prior to each experiment, the
sample was pretreated with a flow of 2% H2 and
balance Ar for one hour at 450°C and 400
cm3 (STP)/min (sccm). For NOx storage
capacity measurements, the sample was cooled

to the desired temperature in Ar, and once the
temperature had stabilized, a flow of 1000 ppm
NO, 10% O2, and balance Ar was introduced
and continued until the outlet NOx concentration
was the same as the calibrated inlet
concentration. The NO oxidation measurements
were extracted from the NOx storage profiles
since the use of two NOx analyzers allowed the
simultaneous measurement of NO and NOx
concentrations. NOx storage capacity and NO
oxidation experiments were performed at 200,
300, and 400°C.
The DRIFTS apparatus has also been
previously described [9, 10]. Two types of
experiments were performed with the DRIFTS
reactor: NOx storage, NOx temperature
programmed desorption (TPD). For each
experiment a wafer of washcoated monolith wall
was obtained from the appropriate catalyst
sample and placed on a substrate. Before each
experiment, the sample was pretreated overnight

HCMUT – 21-23/10/2009

at 500°C with alternating 10 min exposures to
300ppm NO, 10% O2, and balance Ar and 1%
H2 and balance Ar in order to minimize surface
carbon species.
For NOx TPD experiments background scans
were taken in Ar from 500°C to 200°C in 50°C

increments, after which 300ppm NO and 10%
O2 were added to the inlet gas stream. After one
hour, the NO and O2 flows were shut off and the
sample was allowed to equilibrate for 10
minutes before spectra were taken in 50°C
increments back up to 500°C. A dwell time of
10 minutes was used at each temperature to give
the catalyst surface time to stabilize. NOx
storage experiments were performed at 200,
300, and 400°C with a flow of 300 ppm NO,
10% O2, and balance Ar. In between each
experiment the catalyst was heated to 500°C in a
flow of 1%H2/Ar for 30 minutes in order to
remove all the NOx stored and provide a clean
background scan.

3. RESULTS
3.1 NO oxidation and NOx Storage
Results from NO storage, NO oxidation, BET
surface area, and STEM average PGM size
measurements are presented in Table 1. BET
surface area measurements show a decrease in
surface area with increasing aging temperature.
Aging at 700 and 800°C results in a maximum
surface area loss of only 18%, whereas aging at
900 and 1000°C results in a much larger 44%
reduction in surface area--reported surface areas
include both washcoat and cordierite substrate.
On the other hand, average PGM size increases
from 2.5 nm when fresh to 26 nm after aging at

1000°C.
As seen in Tables 1 and 2, the optimum
temperature for NO storage is 300°C with the
worst storage performance at 400°C, except in
the case of the sample aged at 1000°C where the
lowest NO storage capacity is at 200°C. Aging
at 750 or 880°C does not significantly affect
storage capacity, but aging at higher
temperatures has a much larger impact. At
300°C the storage capacity decreases from 183
µmol NO/gcat when fresh to only 64 µmol
NO/gcat after aging at 1070°C--a reduction of
65%. Reductions in NO storage capacity at 200
and 400°C after aging at 1070°C were 67.5 and

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

2


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
40.5%, respectively. NO oxidation to NO2 is
similarly most efficient at 300°C when aging at
temperatures below 900°C, but if aging at 900
or 1000°C the highest oxidation rate is achieved
at 400°C. From Figure 1 it is clear that the effect
of aging on NO oxidation is dependent on the
evaluation temperature. At 200°C there is little

effect until aging at 1000°C, similar to the NO
storage results presented for this temperature.
However, at 300°C NO oxidation begins
decreasing after aging at 880°C, and aging at
1070°C leads to a 43% reduction as compared to
the fresh sample. On the other hand, NO
oxidation at 400°C only marginally declines
from a conversion of 44.3% when fresh to 43%
after aging at 1070°C.

Table 1. Effect of aging and evaluation temperatures
on BET surface area and NOx storage capacity of
thermally-aged LNTs

HCMUT – 21-23/10/2009

Fig. 1. Effect of temperature on NO oxidation in
fresh and aged LNTs (1000 ppm NO, 10% O2
and Ar bal.).
3.2. Drifts
3.2.1. NOx storage experiments

Table 2. Effect of aging and evaluation temperatures
on NO oxidation and PGM size of thermally-aged
LNTs

NOx storage experiments were performed on
fresh and aged LNTs at 200, 300, and 400°C
while flowing 300 ppm NO, 10% O2, and
balance Ar at a total flow rate of 50 sccm.

Experiments performed on a fresh LNT are
shown in Figure 2. At 200°C, Ba nitrites first
form at 1220 cm-1 [18, 19] and are followed by
the simultaneous formation of Ba nitrates at
1430 and 1320 cm-1 [12, 13, 18, 19] and
aluminum nitrates at 1550, 1465, 1412, and
1250 cm-1 [10, 12, 18-22]. The barium nitrate
peak at 1430 cm-1 is hidden by those of
aluminum nitrate at 1465 and 1412 cm-1. The
highest intensity peak is an aluminum nitrate
peak at 1550 cm-1, and this peak accounts for
approximately 25% of the total peak area with
the Ba nitrate peaks at 1320 and 1430 cm-1
responsible for another 60%. At 300°C, Ba
nitrite formation is still substantial in the first
minute, but the Ba nitrate peak at 1320 cm-1 is
also beginning to form because of the faster NO2
to NO3 oxidation kinetics at 300°C. Even after
one hour there is very little difference in NOx
storage spectra at 200 and 300°C, indicating that
NOx storage mechanisms are similar at these
temperatures. On the other hand, at 400°C the
predominant peaks after only 1 min of storage
are those of Ba nitrate indicating that at this
temperature NO2 oxidation is occurring at a rate
much faster than the time-resolution of the

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

3


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
DRIFTS instrument. There is also no evidence
of any aluminum nitrate formation at 400°C,
suggesting that Al2O3-bound nitrates are
unstable at this temperature.
(a)

HCMUT – 21-23/10/2009

In Figures 3a and 3b the results of the 200 and
300°C NOx storage experiments performed in
the DRIFTS reactor are shown for LNTs aged
for 300 cycles at 930°C, whereas Figures 4a and
4b for LNTs aged for 350 cycles at 1070°C.
Nitrite formation still precedes nitrates on Ba at
200°C. However, at 300°C there is no evidence
of nitrite formation, but nitrate formation begins
after only 2 min on these two samples. After
aging at 930°C, the aluminum nitrate peak at
1547 cm-1 is still prevalent when evaluating at
200 and 300°C, but the less intense aluminum
peaks at 1465 and 1246 cm-1 are no longer
visible.
(a)

(b)

(b)
(c)

Fig. 2. DRIFTS spectra during NOx adsorption
of fresh LNT at (a) 200ºC, (b) 300 ºC, and (c)
400ºC (300 ppm NO, 10% O2, Ar bal.).

Fig. 3. DRIFTS spectra during (a) 200ºC and (b)
300ºC NOx adsorption of LNTs aged at 930ºC
(300 ppm NO, 10% O2, Ar bal.)

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

4


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
(a)

(b)

HCMUT – 21-23/10/2009

3.2.2. NOx TPD experiments
NOx TPD experiments were performed on all
five fresh and aged LNTs in order to determine
the effect of aging on the stability of the

adsorbed NOx species. Before each TPD, NOx
adsorptions were performed at 200°C in 300
ppm NO, 10% O2, and Ar. Scans were then
taken every 50°C from 200 to 500°C as the TPD
was performed in Ar. For all LNT samples, the
TPD experiments indicate that the triplet of
peaks assigned to nitrates on γ-Al2O3 are the
least stable. As seen in Figure 5, aluminum
nitrates at 1550 cm-1 are completely desorbed by
350°C in the fresh sample, and all adsorption
sites including Ba are nitrate free by 400°C. In
comparison, nitrates are more stable on the aged
samples and are still adsorbed at 400°C. After
aging at 930°C, nitrates desorb from the γ-Al2O3
above 350°C and from Ba above 400°C, 50°C
higher than on the fresh sample. At 1070°C this
trend is less noticeable because the total amount
of NOx stored is only 33% of the fresh uptake;
however, a portion of the nitrates is still present
at 400°C.

4. DISCUSSION

Fig. 4. DRIFTS spectra during (a) 200ºC and (b)
300ºC NOx adsorption of LNTs aged at 1070ºC
(300 ppm NO, 10% O2, Ar bal.)

Also, the 1547 cm-1 peak is no longer as intense
as the Ba nitrate peak at 1430 cm-1, indicating
that aging has disproportionately affected NOx

storage on the γ-Al2O3 phase. After aging at
1070°C, the highest intensity aluminum nitrate
peak at 1547 cm-1 peak is barely visible, but
Ba(NO3)2 peaks at 1430 and 1320 cm-1 are much
less affected by high temperature aging.
However, at lower aging temperatures of 750
and 880°C the same large reduction in
aluminum nitrate peak intensity is not noted.

Several
possible
high
temperature
deactivation mechanisms have just been
separately presented. These include reductions
in NO storage capacity, NO oxidation and
surface area as well as a loss of γ-Al2O3 NOx
storage sites and increased NO3 stability.
However, with the additional characterization
performed in this study a much better
supposition is now possible. From the literature,
there are two likely possibilities: i) Ba is
redispersing and forming a monolayer on the
alumina support, or ii) Ba is undergoing a phase
transition to.
And an amorphous, XRD undetectable phase.
Kim et al. have shown that large Ba(NO3)2
crystallites can be decomposed to BaO
nanoparticles by exposure to NO2 after calcining
at 1000°C [23]. However, they also found that

these monodispersed BaO nanoparticles form
nitrates that are less stable than nitrates formed
on crystalline Ba. Since the nitrates in this study
are clearly more stable after the Ba phase
transition, it appears most likely that the Ba is
transitioning to an amorphous Ba species.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

5


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
Piacentini et al. have shown in a series of papers
that amorphous Ba, which they’ve referred to as
high temperature (HT) Ba, is less active for NOx
storage and forms more stable nitrates than
crystalline Ba [24, 25].
With TPD experiments they showed a shift
from 455 to 517°C of maximum NOx desorption
temperature when going from crystalline to
amorphous Ba. Thus, it is most likely that the Ba
phase in this study is transitioning to a lower
storage capacity, more stable, amorphous phase.
On the other hand, it is probable that the
increased stability of stored nitrates resulting
from a loss of unstable γ-Al2O3 sites and a phase
transition of crystalline Ba to an amorphous Ba

with more stable sorption sites lead to a slower
release of NOx and a more effective reduction
event. Furthermore, Benard et al. has shown
with model Pt/Al2O3 catalysts that lower Pt
dispersions lead to more stable nitrates on Al2O3
[26]; a conclusion supported in this study by
NOx TPDs performed on the DRIFTS reactor.
This increased stability of the remaining γ-Al2O3
storage sites adds to the slow release of NOx and
more effective reduction of nitrates on aged
LNTs.

HCMUT – 21-23/10/2009

(a)

(b)

5. CONCLUSIONS
It has been shown that reductions in PGM
dispersion resulting from aging lead to more
effective NO oxidation to NO2 at 200, 300 and
400°C, with the largest increase seen at 400°C.
Furthermore, an in-depth study of NOx storage
site availability and stability has shown that γAl2O3 stores a significant amount of NOx at 200
and 300°C, but nitrates are not stable on alumina
at 400°C. Little reduction in NOx storage
capacity was observed until after aging at
930°C, and the reductions seen after aging
above this temperature have been directly linked

to the loss of γ-Al2O3 storage sites as well as a
phase transition of crystalline to amorphous Ba.

(c)

Acknowledgements
This work was funded by the U.S.
Department of Energy (DOE), Office of
FreedomCar and Vehicle Technologies, and the
fully-formulated LNTs were provided by
Delphi, whose catalyst group is now part of
Umicore.

Fig. 5. DRIFTS spectra of NOx TPDs of (a)
fresh LNT, (b) LNTs aged at 930ºC, and (c)
LNTs aged at 1070ºC (NOx storage in 300 ppm
NO, 10% O2 and Ar bal.; TPD in Ar).

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

6


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
REFERENCES
1. Y. Nagai, T. Hirabayashi, K. Dohmae, N.
Takagi, T.
Minami, H. Shinjoh, S.

Matsumoto, J. Catl., Vol. 242 (2006), 103.
2. J. Yaying, T. J. Toops, M. Crocker, Catal.
Lett., Vol. 119 (2007), 257.
3. M. Ozawa, Y. Nishio, J. Alloy Compd. Vol.
374 (2004), 397.
4. Y. Chu, E. Ruckenstein, J. Catal., Vol. 55
(1978), 281.
5. M. Casapu, J. Grunwaldt, M. Maciejewski,
A. Baiker, S. Eckhoff, U. Gobel, M.
Wittrock, J. Catal., Vol. 251 (2007), 28.
6. P. Flynn, S. Wanke, J. Catal., Vol. 37
(1975), 432.
7. G. Graham, H. Jen, W. Chun, H. Sun, X.
Pan, R. McCabe, Catal. Lett., Vol. 93, Nos.
3-4 (2004), 129.
8. H.C. Yao, M. Sieg, H. K. Plummer, Jr, J.
Catal., Vol. 59 (1979), 365.
9. T. J. Toops, D. B. Smith, W. P. Partridge,
Appl. Catal. B: Environ., Vol.58 (2005),
245.
10. T. J. Toops, D. B. Smith, W. S. Epling, J. E.
Parks, W. P. Partridge, Appl. Catal. B:
Environ., Vol. 58 (2005), 255.
11. H. Abdulhamid, J. Dawody, E. Fridell, M.
Skoglundh, J. Catal., Vol. 244 (2006), 169.
12. Z. Liu, J. A. Anderson, J. Catal., Vol. 224
(2004), 18.
13. F. Prinetto, G. Ghiotti, I. Nova, L. Lietti, E.
Tronconi, P. Forzatti, J. Phys. Chem., Vol.
105 (2001), 12732.

14. J. A. Anderson, Z. Liu, M. F. Garcia, Catal.
Today, Vol. 113 (2006), 25.
15. K. Nguyen, H. Kim, B. Bunting, T. Toops,
C. Yoon, (2007), SAE 2007-01-0470.

HCMUT – 21-23/10/2009

16. N. A. Ottinger, K. Nguyen, B. G. Bunting,
T. J. Toops, J. Howe, (2009), SAE 2009-010634.
17. T. J. Toops, B. G. Bunting, K. Nguyen, A.
Gopinath, Catal. Today, Vol. 123 (2007),
285.
18. U. Elizundia, R. Lopez-Fonseca, I. Landa,
M. A. Gutierrez-Ortiz, and J. R. GonzalezVelasco, Top. Catal., Vol. 42/43 (2007), 37.
19. C. Sedlmair, K. Seshan, A. Jentys, J. A.
Lercher, J. Catal., Vol. 214 (2003), 308.
20. A. L. Goodman, T. M. Miller, V. H.
Grassian, J. Vac. Sci. Technol. A, Vol. 16
(1998), 2585.
21. B. Westerberg, E. Fridell, J. Mol. Catal. A,
Vol. 165 (2001), 249-263.
22. D. V. Pozdnyakov, V. N. Filimonov, Adv.
Mol. Relax. Pr., Vol. 5 (1973), 55.
23. D. H. Kim, J. H. Kwak, J. Szanyi, S. D.
Burton, C. H.F. Peden, Appl. Catal. B:
Environ., Vol. 72 (2007), 233.
24. M. Piacentini, M. Maciejewski, T. Burgi, A.
Baiker, Top. Catal., Vol. 30/31 (2004), 7180.
25. M. Piacentini, M. Maciejewski, A. Baiker,
Appl. Catal. B: Environ. 60 (2005) 265.

26. S. Benard, L. Retailleau, F. Gaillard, P.
Vernoux, A. Giroir-Fendler, Appl. Catal. B:
Environ., Vol. 55 (2005), 11.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

7


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ QUAN NIỆM VỀ
TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ XÍ NGHIỆP
TS Khương Quang Đồng
Kỹ sư ô tô làm việc tại Pháp

TÓM TẮT

Tổ chức và quản lý xí nghiệp không chỉ giới hạn vào các phương pháp mà phải
được thể hiện qua suy nghĩ và quan niệm. Sự phát triển của công nghiệp Nhật đã dựa trên
quan niệm Tốt Toàn Diện, phát triển văn hoá khách hàng, tinh thần Kaizen, Suy Nghĩ Ngược
và các phương pháp Gamba, KJ, MSP,....Kết quả là công nghiệp Nhật đã đứng hàng đầu trên
thế giới trong suốt nửa thế kỷ qua.
Quá trình phát triển công nghiệp của một nước nghèo, kém mở mang phải bước qua
nhiều giai đoạn nhưng một trong những điều kiện thành công của các giai đoạn này là khả
năng tổ chức và quản ly.

Suốt thế kỷ 20, câu lạc bộ những nước kỹ
nghệ phát triển từ thế kỷ 19 không có nhiều thay
đổi. Một vài nước Đông Âu bị loại vì kỹ thuật
và quản lý xí nghiệp không theo kịp đà phát
triển của các nước Âu-Mỹ, vài nước khác được
gia nhập như Nhật Bản và Hàn Quốc. Điều này
chứng tỏ rằng xây dựng được một nước có kỹ
nghệ phát triển rất khó, có thể nói là một kỳ
công. Trước hết phải có sự ổn định chính trị và
xã hội, có luật pháp rõ ràng và áp dụng nó một
cách nghiêm chỉnh, vì phát triển kỹ nghệ là
chương trình dài hạn đòi hỏi nhiều vốn và trí
năng con người mà kết quả chỉ đạt được sau
mấy chục năm làm việc liên tục.
1. ĐÀO TẠO MỘT ĐỘI NGŨ CÓ KHẢ
NĂNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ LÀ NỒNG
CỐT CỦA TẤT CẢ CÁC CHƯƠNG TRÌNH
PHÁT TRIỂN KINH TẾ
Từ một nước nghèo, kỹ nghệ kém mở
mang, giai đoạn đầu tiên là tạo điều kiện thuận
lợi để tư bản quốc tế đầu tư, xây dựng những cơ
sở công nghiệp nhẹ, lắp ráp phù hợp với trình độ
kỹ thuật và quản lý. Đây là giai đoạn làm khoán
với những tiêu cực như kinh tế phụ thuộc nước
ngoài do đó phát triển không được vững chắc và

sớm bị giới hạn nhưng cần thiết để nhanh chóng
thu thập những khả năng từ bên ngoài nhằm
tăng trưởng kinh tế, nâng cao đời sống dân

chúng, tích lũy vốn và đào tạo chuyên viên kỹ
thuật và quản lý.
Giai đoạn thứ hai là chuyển từ làm khoán
sang địa vị làm chủ. Sự thành công của giai
đoạn chuyển tiếp này đòi hỏi nhiều điều kiện.
Điều kiện tiên quyết là chính sách phát triển
quốc gia trong đó Nhà Nước có nhiệm vụ giúp
đỡ và khuyến khích các tư nhân lấy sáng kiến
kinh doanh, đầu tư để phát triển kinh tế thị
trường; đồng thời dẫn dắt và hổ trợ cho kinh tế
vận động theo chiều hướng của kế hoạch bằng
cách phát triển song song kinh tế quốc doanh và
kinh tế tư nhân, bổ sung cho nhau mà không hạn
chế nhau. Theo kinh nghiệm của Nhật Bản và
Hàn Quốc, kinh tế quốc doanh đầu tư vào các
ngành mũi nhọn để dẫn dắt mở đường, khi vai
trò này không cần nữa, thì chuyển sang kinh tế
tư nhân bằng cổ phần hóa hay tư nhân hóa. Tiền
thu được sẽ đầu tư vào những ngành mũi nhọn
mới, như vậy kinh tế quốc doanh tiếp tục đảm
nhiệm vai trò dẫn dắt mở đường tiếp theo.
Điều kiện thứ hai là phải có nhiều người có
khả năng lãnh đạo quản lý và tổ chức xí nghiệp,
đồng thời có chính sách đào tạo và trau dồi để

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

8

Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
đáp ứng những đòi hỏi của một nền kinh tế phát
triển.
2. THỊ TRƯỜNG CẠNH TRANH TOÀN
DIỆN
Kinh tế ngày nay là kinh tế cạnh tranh. Trong
thị trường cạnh tranh, đấu tranh để làm vừa lòng
khách hàng đòi hỏi phải điều hành chặt chẽ giữa
các sinh hoạt của xí nghiệp, giữa nghiên cứu thị
trường, thiết kế, sản xuất, thương mại,…. Những
điều hành không ăn khớp gây ra nhiều phí phạm.
Phí phạm vì các sinh hoạt của xí nghiệp không
đạt hiệu năng cao nhất, sản phẩm sản xuất
không giống sản phẩm mà khách hàng muốn,
với thời điểm đưa ra thị trường không phù hợp
và giá bán không cạnh tranh được.
Những vũ khí đấu tranh trên thị trường cạnh
tranh là Giá – Phẩm chất và Thời hạn, gọi là tam
giác “Giá – Phẩm – Thời”. Đa số các xí nghiệp
tân tiến trên thế giới áp dụng nguyên tắc tổ chức
ma trận với những phương pháp quản lý tinh vi
để tối ưu hóa tam giác này.
Từ thập niên 60, ý thức rằng muốn chinh
phục thị trường Âu-Mỹ, các công nghiệp Nhật
phải tổ chức thế nào để tối ưu tam giác “GiáPhẩm-Thời”, và đã đưa ra một quan niệm mới
về quản lý gọi là TỐT TOÀN DIỆN. Nó không
chỉ là một mô hình về tổ chức mà tổng quát
hơn, nó là một quan niệm mới về xí nghiệp, về

liên hệ giữa xí nghiệp với thị trường và khách
hàng, về tinh thần và trách nhiệm của mỗi người
và đặc biệt về lãnh đạo quản trị với những
phương pháp cụ thể.
3. TỪ VĂN HÓA KỸ THUẬT SANG VĂN
HÓA KHÁCH HÀNG
Xuất phát từ văn minh khoa học kỹ thuật, từ
địa vị ngự trị thị trường, sản xuất không đủ để
bán, các xí nghiệp ở Tây phương hay ở các nước
kinh tế kế hoach được tổ chức bởi và cho kỹ
thuật, có cơ sở tổ chức nặng nề với những
nguyên tắc điều hành đóng kín giữa các chuyên
gia. Kỹ nghệ Nhật xuất phát từ văn hóa khách
hàng, từ địa vị phải đi chinh phục thị trường, các
xí nghiệp phải có một tổ chức linh động, để có
khả năng tiến bộ thường trực và khả năng đáp
ứng nhu cầu thị trường; các sản phẩm phải được
thiết kế theo ý thích của khách hàng chứ không
phải để thỏa mãn óc sáng tạo của các nhà
chuyên môn. Đẻ diễn dịch ý muốn khách hàng
ra những điều kiện kỹ thuật, các phương pháp

HCMUT – 21-23/10/2009

chính được thông dụng trong các công nghiệp
lớn:
- Phân tích chức năng để hiểu và định giải
pháp để thỏa mãn nhu cầu khách hàng
- Phân tích giá trị tối ưu những dịch vụ, quá
trình,... nhằm đáp ứng nhu cầu khách hàng với

giá thành rẻ nhất
- Triển khai chức năng phẩm chất (Quality
Function Deployment), phương pháp diễn dịch
những nhu cầu khách hàng thành các đặc tính kỹ
thuật. Thực hiện QFD đòi hỏi sự đóng góp của
nhiều ngành nghề như marketing, thiết kế, sản
xuất, thương mại,...
Điểm căn bản của Tốt Toàn Diện là mở
rộng tối đa trách nhiệm của mỗi người, phân
chia công việc thế nào để mỗi người, mỗi ê-kíp
có trách nhiệm rõ ràng và tổng thể, do đó
nguyên tắc tổ chức ngược lại với mô hình
Taylor.
4. NGUYÊN TẮC LẢNH ĐẠO QUẢN TRỊ
GẦN NGƯỜI, GẦN VẤN ĐỀ
Tốt Toàn Diện chỉ dựa trên một số khái niệm
rất đơn giản và thông thường: - Kaizen (tiếng
Nhật, Kaizen nghĩa là cải tiến thường trực) là lề
lối làm việc tiến từng bước và liên tục. Chính vì
tất cả có thể hoàn chỉnh hơn, không có tình
huống nào là hoàn thiện hết, nó chỉ là trạng thái
trước của những trạng thái tương lai tốt hơn. Ta
có thể phân biệt hai cách tiến bộ: nhẩy vọt và
từng bước nhưng thường trực. Tiến bộ nhảy vọt
thực hiện được là nhờ những phát minh do đó
khó kế hoạch trước và khó lường trước được kết
quả vì chưa nắm vững quá trình tiến hành.
Trong khi đó tiến bộ thường trực có thể tổ chức
và nắm vững quá trình thực hiện.
- Gamba (tiếng Nhật có nghĩa là nơi làm việc).

Mọi việc và quyết định phải xuất phát từ nơi làm
việc, nơi tạo ra những giá trị, nghĩa là DƯỚI
phải có những ảnh hưởng tất định lên những suy
nghĩ và quyết định ở TRÊN, như số lượng đặt
hàng quyết định số lượng sản xuất, những điều
kiện sản xuất phải được tính trong thiết
kế,...Ông Ohno, cha đẻ của hệ thống tổ chức
Toyota đã nghĩ ra lối làm việc dựa trên nguyên
tắc NGHĨ NGƯỢC.
Đi sát thực tế, người trách nhiệm mới nắm rõ
chỗ làm việc nào tạo ra giá trị và chỗ nào thể
hiện những phí phạm và những khuyết điểm,
như vậy mới cải tiến để các sản phẩm rẻ hơn và
tốt hơn.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

9


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
- Metaplan hay KJ (từ tên của người phát minh
Kawakita Jiro). Mục đích của phương pháp này
là tìm cách để mọi người có thể tham gia quyết
định trong buổi họp, tránh sự chênh lệch cấp
bậc, chênh lệch giữa người mạnh dạn nói nhiều
với người rụt rè nói ít, tránh cãi vã tay đôi hay lý
luận dông dài. Trong buổi họp tổ chức theo

phương pháp KJ, trên mỗi đề tài thảo luận, mỗi
người phát biểu ngắn gọn ý kiến của mình sau
đó mọi người đề nghị khoảng 3-4 ý kiến, mỗi ý
kiến ghi trên một post-it với câu ngắn gọn chỉ có
chủ từ, động từ và túc từ. Những ý kiến ghi lại
của buổi họp là những ý được bầu nhiều điểm
nhất.
- Nắm vững Thống kê các Quá trình (Maitrise
Statique des Processus). Phương pháp dựa trên
những thống kê để đánh giá, điều chỉnh và duy
trì những điều kiện chế tạo tốt các sản phẩm
trong suốt thời gian sản xuất.
5. KẾT LUẬN

Nếu các phát minh khoa học và kỹ thuật
có một đóng góp nhất định trong phát triển
văn minh của nhân loại thì những tiến bộ về
tổ chức xí nghiệp đóng góp rất lớn về nâng
cao đời sống vật chất của con người. Do đó,
đào tạo các đội ngũ có khả năng quản lý ở
tầm vóc quốc tế phải là một trong những
trọng điểm của tất cả các chương trình phát
triển kinh tế.

HCMUT – 21-23/10/2009

Nhờ phương pháp tổ chức Taylor, ô tô từ
một sản phẩm giành riêng cho quý tộc trở
thành một sản phẩm tiêu thụ rộng rãi; các
phương pháp quản lý của Nhật đưa hiệu

năng của xí nghiệp càng ngày càng cao.
Năm 1955, một người thợ lắp ráp được 11,1
xe/năm, năm 1973 được 14,9 và 1993 lên tới
24 xe. Tổ chức có hiệu quả thì chất phẩm
cao và giá thành giảm; thí dụ như giá một
máy vô tuyến truyền hình mầu bằng 5 tháng
lương của một người thợ Pháp năm 1970,
bây giờ chưa tới nửa tháng lương mà chất
phẩm tốt hơn.
Kết quả này phần lớn nhờ những tiến
bộ về tổ chức hệ thống sản xuất và tổ chức
điều hành xí nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Au coeur du changement - Pierre Jocou –
Edition Dunod
2. Management de projet – Jean Claude Corbel –
Edition d’Ỏganíation

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

10


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

NHỮNG TIẾN BỘ CỦA NGÀNH THIẾT KẾ Ô TÔ

A PROGRESS IN THE AUTOMOTIVE DESIGN
TS Khương Quang Đồng
Kỹ sư ô tô làm việc tại Pháp
TÓM TẮT
Nhờ những tiến bộ về tổ chức-quản lý và các phương pháp thiết kế bằng máy tính, quy trình thiết
kế ô tô đã rút ngắn từ 60 tháng đến 33 tháng ngày nay và với viễn tượng 24 tháng trong tương lai.
Các đơn vị thiết kế được tổ chức hữu hiệu hơn khi phân chia một cách hợp lý xe ra 24 bộ phận, 4
vùng kiến trúc để tổ chức sắp xếp các linh kiện và bộ phận trong vùng như buồng máy, nội thất,…và 5
hệ thống để đảm bảo sự vận hành 5 chức năng quan trọng của xe. Về quản lý dự án, nhiều tiến bộ đã
được thực hiện, một mặt, trong việc phân chia trách nhiệm giữa những người phụ trách quản lý với
những chuyên viên kỹ thuật và mặt khác, trên các phương pháp điều hành tạo sự nối khớp giữa các
ngành nghề, phát triển cách làm việv tập thể với hiệu quả cao.
Thiết kế bàng máy tính đã hoàn toàn thay đổi nghề thiết kế, bắt đầu bởi vẽ bàng máy tính, rồi
thêm tính sức chắc và bền, tính âm hưởng,,…Và hiện tại, những thử nghiệm trên các prototypes sẽ
được thay thế bằng những tính mô phỏng (calcul de simulation). Trong viễn tượng này, thời gian thiết
kế sẽ rút xuống còn 24 tháng.
ABSTRACT
Because of the progress in the organization/management and the computer assisted design, the
automotive deisgn process have reduced from 60 months to 33.
The organization of the design department is more efficient ưhen it divides a car in 24 parts, 4
architect areas like engine compartment, interior car,… and 5 main systems which perform the car.
Concerning a management, many progress have realised in the project management in the fields of
organization and methods which promote over a better articulation between project managers and
technical axperts.
A computer assisted design that has completely changed the design profession stảted by drawing
up in computer, then a calcul of resistance, acoustic, aerodynamic,… And now, a calcul of simulation
is going to replace a real tests. In this perspective, the time ưould recuce to 24 months.

Kinh tế ngày nay là kinh tế thị trường cạnh
tranh, đặc biệt thị trường ô tô luôn luôn cung

nhiều hơn cầu. Những vũ khí chính của cạnh
tranh là giá, phẩm chất và thời gian đưa sản
phẩm ra thị trường, các nhà quản lý gọi là tam
giác “Giá- Phẩm-Thời” với tiêu chuẩn cạnh
tranh “Rẻ-Tốt-Nhanh”. Sự năng động của của
các công nghiệp Nhật Bản, như Toyota,
Honda,… đã thực hiện nhiều tiến bộ trong
ngành quản lý xí nghiệp nói chung và thiết kế
nói riêng. Trong khuôn khổ bài này, hai lãnh
vực tổ chức / quản lý dự án và thiết kế bằng máy
tính sẽ được khai triển.

1.

QUY TRÌNH DỰ ÁN THIẾT KẾ

Quy trình thiết kế ô tô gồm nhiều giai đoạn
với những mốc đánh dấu sự tiến triển của
chương trình: giai đoạn nghiên cứu sơ khởi để
chọn thi trường và đặc tính xe thích ứng; giai
đoạn thiết kế với những mốc chính như chọn
kiểu và cấu trúc xe, thực hiện dụng cụ và cuối
cùng là kỹ nghệ hóa.
Nhờ những tiến bộ về tổ chức-quản lý và
thiết kế bằng máy tính, hai giai đoạn thiết kế và
kỹ nghệ hóa đã được rút từ 60 tháng xuống 33
tháng hiện nay và với viễn tượng 24 tháng trong
tương lai.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology

Automotive - Engines Engineering

11


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

Hợp đồng
Định hướng

Chọn
Mẫu xe

Nghiên cứu
sơ khởi

Thực hiện
dụng cụ

Bắt đầu
Sản xuất

Thiết kế và kỹ nghệ hoá

2. NHỮNG TIẾN BỘ VỀ TỔ CHỨC VÀ
QUẢN LÝ
Để thiết kế một sản phẩm gồm gần mười
ngàn linh kiện có kỹ thuật cao, mỗi dự án cần sự
đóng góp trực tiếp của từ 500 đến 1000 chuyên

viên kỹ thuật và hàng trăm hãng cung cấp; do đó
vấn đề tổ chức và điều hành là vấn đề quan
trọng hàng đầu
Những tiến bộ trong lãnh vực điều hành dự
án chủ yếu dựa trên những tiến bộ về tổ chức
của cơ quan thiết kế, nguyên tắc điều hành giữa
các ngành chuyên môn và giữa chuyên môn với
quản lý dự án.
2.1 Tổ chức cơ quan thiết kế
Tổ chức ngành thiết kế của các tập đoàn ô tô
dựa trên một số nguyên tắc chính sau đay:
- Phân chia xe ra nhiều bộ phận; mỗi bộ phận
được đặt dưới trách nhiệm của một nhóm gồm
các đại diện của 3 ngành thiết kế, mua, tính giá
thành và với sự tham gia của tất cả các ngành
nghề khác như vật liệu, logitíc,…; nhóm này
chịu trách nhiệm toàn bộ các sinh hoạt trong
phạm vi của bộ phận từ thiết kế, giá thành, lắp
ráp,… đến thương lượng với tất cả các đối tác
trong và ngoài. Trong tổ chức của Renault, xe
được chia làm 24 bộ phận .

HCMUT – 21-23/10/2009

- Phân chia xe ra nhiều vùng kiến trúc, độ 4
hay 5, để tổ chức sắp xếp các bộ phận như chia
khối lượng, xác định chỗ và mặt phân giới giữa
các bộ phận, …Renault chia xe ra bốn vùng:
buồng máy, nội thất, hầm xe, thùng xe với mặt
trước / mặt sau .

- Phân chia xe ra nhiều hệ thống để đảm bảo sự
vận hành các chức năng quan trọng của xe như
điện tử, các cửa, thùng xe sơn, các thiết bị thùng
xe và các đặc tính liên hệ xe / đường,….
Mỗi vùng kiến trúc hay mỗi hệ thống được
điều khiển bởi một chuyên viên nhiều kinh
nghiệm với trách nhiệm phối hợp các bộ phận
trong lănh vực kiến trúc hay hệ thống.
Các
thành viên trực thuộc các ngành nghề chuyên
môn nhưng dưới sự điều khiển của ban trách
nhiệm dự án và kết quả của công tác được đánh
giá bởi trách nhiệm ngành và trách nhiệm dự án.
Ưu điểm của nguyên tắc tố chức này là trách
nhiệm toàn bộ của các bộ phận và điều hành tập
thể giữa ngành nghề và dự án; nhưng thực hiện
tốt tổ chức ma trận này đòi hỏi phải có những
nguyên tắc và phương pháp điều hành rõ ràng.
2.2 Những phương pháp điều hành dự án
Chuyển diễn văn ra phương pháp: Nguyên tắc
xác định “Ai Làm Gì?” Căn bản nhất của một
tổ chức tập thể quy tụ nhiều nhà chuyên môn
như công nghiệp ô tô là xác định nguyên tắc
phân chia trách nhiệm của mỗi chức vụ, và mỗi
ngành nghề. Những nguyên tắc này phải được
thảo luận, đề nghị bởi các nhóm có đại diện tất
cả các ngành nghề chính và được Ban Giám Đốc
thông qua để trở thành tài liệu chính thức của xí
nghiệp. Trên nguyên tắc tổ chức của hãng
Renault, dự án có trách nhiệm đề ra mục tiêu

(Làm gi? Lúc nào? Giá bao nhiêu?) và các
ngành nghề trách nhiệm thực hiện (Làm sao?).
Giám dốc dự án trực thuộc trực tiếp Ban Giám
Đốc, nên những tranh chấp giữa ngành nghề
Làm gì ?

Làm sao ?

Kế hoạch thực
hiện dự án

Kế hoạch thực hiện mỗi nghề
Phuong pháp
quản lý
dự án
Lịch trình thực hiện dự án

Lúc nào ?
24 Bộ phận (tổ chức Renault)

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

12


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

và dự án có thể nhanh chóng được giải quyết ở
mức độ cao nhất.
Các phương pháp tránh những diễn dịch chủ
quan và phân tích cục bộ. Trong công tác thực
hiện dự án, những diễn dịch chủ quan và phân
tích cục bộ thường là những nguyên nhân của
các mâu thuẫn hay không ăn khớp giữa các
ngành nghề.
Khoảng hơn 20 phương pháp và dụng cụ
thường được dùng trong những vấn đề chính của
sinh hoạt thiết kế ô tô :
- Diễn dịch những nhu cầu của khách hàng ra
yêu cầu kỹ thuật qua những phương pháp:
QFD (Quality Fonction Deployment),
Phân tích giá trị,
Phân tích chức năng, Biểu đồ V
.......

3. THIẾT KẾ BẰNG MÁY TÍNH

- Phương pháp điều hành và theo dõi sự tiến
hành dự án: Plan Do Check Action (PDCA),
Phương pháp và kế hoạch hội tụ, Đường nguy
kịch, Métaplan, Xây dựng những diễn tiến
lôgíc,.... Tam giác Giá-Phẩm-Thời (GPT)
- Xác định những rủi ro và phương cách tìm
giải pháp: Phân tích những lối suy yếu và
những hậu quả (Failure Mode and Effect
Analysis), Đảm bảo điều hành, Nắm vững

thống kê của quy trình, Ma trận quyết định, Biểu
đồ Nguyên nhân & Hậu quả,,
- Khai thác kinh nghiệm của những dự án trước
và hình thức hóa những kinh mghiệm của dự án.

3.2 Prototype số

Từ khi các bản vẽ được thực hiện bằng máy
tính thay vì bàn tay, ngành thiết kế đã tiến bộ
nhiều trong 3 lãnh vực : Makét – Prototype số Tính & Mô phỏng số - Tư liệu
3.1 Makét số
Cấu tạo các makét số 3D để thay thế makét
thực trong các chức năng căn bản của thiết kế:
xác định và quản lý những sửa đổi của khối
lượng, mặt phân giới giữa các bộ phận và những
điều kiện thực hiện lắp ráp. Makét tỷ lệ 1 với
zoom đã làm tăng độ chính xác của sự xác định
cấu trúc nội thất, nhưng đánh giá cuối cùng
những “cảm giác” của người ngồi trong xe vẫn
phải thực hiện trên một makét thực

Prototypes số là makét được chia ra thành
các phần cực nhỏ, nó là cơ sở cho các tính phân
tích phần tử hữu hạn để mô phỏng các đặc tính
về sức bền, xốc, tiếng động,....Công việc tái tạo
mạng lưới đòi hỏi nhiều thời giờ, thiếu đặc tính
vật lý của các vật liệu đã là những cản trở chính
của sự phát triển mô phỏng số.
Thời gian tái tạo mạng lưới đă được rút ngắn
và ít tốn kém hơn vì công việc này được thực

hiện tại các nước châu Á, khi châu Âu nghỉ ban
đêm, châu Á làm việc như vậy số giờ làm việc
mỗi ngày tăng từ 8/10 giờ lên đến 20 giờ . Đồng
thời các cơ sở đặc tính vật liệu từ từ được bổ
túc, đặc biệt là các chất nhựa và composit.

Quy trình thiết kế hình V
Triển khai

Chấp nhận

Yêu cầu khách hàng
Thử nghiệm
xe
Yêu cầu kỹ thuật
của hệ thống
Tính &
Thử nghiệm
hệ thống
Yêu cầu kỹ thuật
của bộ phận
Thiết kế
bộ phận

Tính &
Thử nghiệm
bộ phận

3.3 Tính và mô phỏng số
- Các bộ phận : Tính và mô phỏng số các bộ

phận riêng rẽ đã được thực hiện từ lâu nhưng
công việc sử dụng các logiciels rất phức tạp nên
chỉ dành riêng cho các chuyên viên ngành tinh;
sau đó được đơn giản hóa và nhập vào CAD, để
các chuyên viên thiết kế có thể sử dụng cùng lúc
với vẽ. Tiến bộ này là một trong nhũng yếu tố
đóng góp cho quy trình thiết kế giảm xuống 33
tháng.
- Tập hợp các hệ bộ phận để thử nghiệm các
các đặc trưng tổng thể của xe; một số logiciels
đã được ứng dụng để mô phỏng sức chịu đụng
xe, khí động lực, tiếng ồn ở trong và ngoài xe,
sự ăn lái (stability & handling),….Nhưng độ tin

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

13


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

Makét số
- KhốI lượng
- Các mặt
phân giớI
- Lắp ráp

Prototype số
- Mạng lướI
- Đặc tính vật lý

Tính &
Mô phỏng số
- Dimensionnement
- Khí động lực &
nhiệt
- Rung + Tiếng động
- Xốc
- Bền và tĩnh tính
- …..

Tập hợp các bộ phận để mô phỏng âm hưởng xe
Tư liệu

của các kết quả chưa đủ cao vì sự tán sắc của
các mối lắp ráp như các mối hàn, các dinh tán
(rivet) hoặc các keo dán và những vùng ráp nối
này không đáp ứng các giả thuyết căn bản của
các logiciels tính hiện nay, đó là “đồng chất” và
“liên tục” của chất liệu. Các logiciels thích ứng
với các điều kiện này còn đang trong giai đoạn
phôi thai. Nếu vượt qua được mốc này, quy trình
thiết kế ô tô sẽ có thể giảm xuống 24 tháng.
3.4 Tư liệu
Đối với công nghiệp ô tô, tài liệu kỹ thuật là
nhựa sống nuôi tất cả mọi sinh hoạt toàn cầu, từ

thiết kế đến thương mại, dịch vụ mua, các
xưởng sản xuất, các hãng cung cấp,..., và cũng
là trí nhớ giữ lại tất cả các kinh nghiệm của
hãng. Công tác tư liệu phải cập nhật tất cả mọi
sửa đổi và thông tin cho tất cả các đối tác có liên
hệ. Thiết kế bằng máy tính đã là cơ hội để
chuyển hệ thống tư liệu từ giấy sang điện tử và
làm cho các sinh hoạt có chấp phẩm cao hơn; từ
đó, dịch vu và sản phẩm đến với khách hàng tốt
hơn.
Để bảo vệ bí mật của các tài liệu, những
liên lạc này không dùng internet mà dùng hệ
thống extranet riêng của mỗi hãng. Hệ thống
trao đổi tài liệu số đã được tổ chức trên nhiều
mức độ, mỗi quốc gia (Thí dụ như Rapides của
Pháp), mỗi lục địa (European Network Change,
Automotive Network Exchange của Mỹ) và cuối
cùng các hệ thống này được nối nhau để tăng sự
đổi lên mức độ toàn cầu.
Hiển nhiên, trong hệ thống chung này, mỗi hãng
có đường riêng và được bảo vệ bởi một hệ thống
an ninh loại như IP Sec.
CAD và extranet là những công cụ cần thiết
để toàn cầu hóa các hoạt động từ sản xuất đến
thiết kế và mở rộng sự cộng tác với các hãng
cung cấp phụ tùng trên khắp thế giới.

Sõ đồ thiết kế bộ phận và hệ thống bằng máy tính

4.

KẾT LUẬN

Tốt hơn – Rẻ hơn – Nhanh hơn. Các tập
đoàn ô tô đã thực hiện cùng lúc ba mục tiêu này
từ thập niên 80, đúng thời điểm xẩy ra hai sự
kiện, thứ nhất là máy tính ồ ạt xâm nhập vào các
sinh hoạt từ quản lý đến thiết kế và sản xuất, thứ
hai là các hiệu xe Nhật, Hàn quốc xâm nhập vào
các thị trường Âu-Mỹ. Cạnh tranh và tiến bộ
khoa học kỹ thuật đã là nguồn gốc của sự thành
công này. Công nghiệp ô tô còn có thể tiến xa
nữa vì mô phỏng số còn nhiều khả năng tiến bô,
và cạnh tranh trên thị trường ô tô sẽ kịch liệt hơn
trong thập niên tới với sự gia nhập của Trung
Quốc và Ấn Độ. Bối cảnh này đang mở ra một
con đường mới, đó là sự thỏa thuận giữa các tập
đoàn cùng chiến lược để dùng chung một số bộ
phận của xe mà khách hàng không thấy với mục
đích giảm hơn nữa giá sản xuất và thời gian thiết
kế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. R&D Edition Renault các số 27 – Janv.
2003
2. Bulletin Technique Renault – Số 100 -2007
3. Charles Qiang Zhang – Conf. 2005 ESI
Group
4. Jean Claude Corbel – Management de Prọet
Édition d’Organisation

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

14


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

DẦU LAI, BƯỚC ĐẦU CỦA CÔNG NGHIỆP NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
JATROPHA, FIRST STEP OF THE BIO-FUEL INDUSTRY
TS Khương Quang Đồng
Kỹ sư ôtô làm việc tại Pháp

TÓM TẮT
Nhiên liệu sinh học có tiềm năng phát triển cao để thay thế một phần xăng dầu. Hiện tại, dư luận
đang chống đối vì những nhiên liệu này sản xuất từ lương thực. Thế giới đang hướng về phát triển sản
xuất biodiesel từ các loại cây dầu, như jatropha, vì không cạnh tranh với lương thực, không dùng đất
nông nghiệp và từ sinh khốI (biomass) như các cây gỗ, các phế phẩm nông nghiệp, công nghiệp chế
biến gỗ và thực phẩm, rác thải của rừng. Các nhiên liệu từ biomass đang trong giai đoạn sản xuất
“pilote” trước khi đi vào sản xuất công nghiệp. Việt Nam đang có kế hoạch sản xuất biodiesel từ cây
dầu lai vói mục đích trồng 5 trăm ngàn cây năm 2025. Nhưng sự thực hiện chương trình này tùy thuộc
vào nhiều yếu tố xã hội,tổ chức và kỹ thuật
Các chương trình nghiên cứu nhiên liệu sinh học biomass trên thế giới tập trung vào ba lãnh
vực : Xử lý sơ bộ - dự trữ - chuyên chở , Quy trình chế biến cellulosics ra éthanol bằng phương pháp
hóa sinh học và ra diesel tổng hợp bằng phương pháp Fischer Tropsch. Ưu điểm của nhiên liệu sinh
học, so với các năng lượng khác, là dùng được cho các động cơ đốt trong. Nhưng việc sử dụng này đòi
hỏi phải thay đổi một số bộ phận của động cơ nếu nhiên liệu pha trộn quá 5% éthanol hay quá 10%

biodiesel.
ABSTRACT
A bio-fuels have a big potential development to replace partially the fuels. At the the moment, the
public opinion is hostile because they are producted from foods. So we are working to develop the
biofuls from oleaginous plants, jatropha for example, no competition with foods and from biomass
like trees, industrial agricultural and forest residus. This fuels from biomass are in the period of pilote
production. Việt Nam is working to produce the biofuel from jatropha with the objective to plant
500.000 trees in 2025. But the realization depends many elements like social, technical and
organization.
In the work, the biomass research and development are focused in diferend fields: Preprocessing,
storage and transsportation – Conversion science and technology, in particular biochimical processes
whose goal is to convert cellulosics to ethanol and to diesel synthesis by Fischer Trospch process. The
biofuels are used for the internal combustion engine without modification in the blends contain less
5% in ethanol and 10% in biodiesel. Over this percentage, many modifications of the engine are
necessaries.

Để giải quyết các vấn đề khan hiếm dầu mỏ
và sưởi ấm trái đất, trong tương lai dài hạn, điện
sẽ là năng lượng của các phương tiện giao
thông; nhưng trong suốt thế kỷ 21 này, thế giới
vẫn cần nhiên liệu cung cấp cho các xe động cơ
đốt trong; nhiên liệu sinh học có tiềm năng phát
triển cao để thay thế một phần xăng dầu. Đây
cũng là một cơ hội tốt để phát triển kinh tế ở các

nước nằm trong vùng nhiệt đới và không có mỏ
dầu.
1. NHỮNG GIAI ĐOẠN NGHIÊN CỨU
NHIÊN LIỆU SINH HỌC
Nhiên liệu sinh học sẽ tăng từ 1% đên 10 % của

nhiên liệu tiêu thụ thế giới trong 20 năm tới.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

15


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

Nhiên liệu sinh học / Tổng năng lượng tiêu dùng
25-30%

10%

Sản xuất nhiên liệu
thế hệ 2

?

Phát triển sản xuất thế hệ 1
. Tăng hiệu suất
. Vốn đầu tý Khai thác đất bỏ hoang
và xưởng máy

?

R&D thế hệ 2
2013/2015

2000

Thế hệ 1

Thế hệ 2

Hình 1: Chương trình phát triển nhiên liệu sinh học trên thế giới

Giai đoạn đầu, tới 2015, nhiên liệu sinh học sẽ
được sản xuất từ đường, amidon hay dầu có sẵn
trong các nguyên liệu sinh học, chủ yếu là các
sản phẩm lương thực như mía, ngô, củ cải
đường, dầu hướng dương,..., loại này gọi là
nhiên liệu sinh học thế hệ 1. Các nhiên liệu này
đã được sản xuất ở mức độ công nghiệp nhưng
gặp nhiều chống đối vì dùng lương thực để phục
vụ giao thông trong khi đó còn hàng triệu người
trên thế giới không đủ ăn. Nhưng một số loại
cây dầu như dầu lai có thể mọc ở các vùng đất
khô hạn và bạc mầu đang được phát triển mạnh
vì không cạnh tranh với lương thực và có tiềm
năng giảm nghèo nhiều vùng ở các nước đang
phát triển.
Đồng thời, nhiều nước trên thế giới đang
nghiên cứu phát triển các nhiên liệu sản xuất từ
cây gỗ (cả thân cây lẫn cành và lá) các phế phẩm
nông nghiệp, công nghiệp chế biến gỗ và thực

phẩm, rác thải của rừng,…; loại này gọi là nhiên
liệu sinh học thế hệ 2. Theo các kế họach phát
triển của châu Âu và Mỹ, các nhiên liệu này sẽ
đi vào sản xuất công nghiệp khoảng 2015.
Về dài hạn, các tảo biển, có hàm lượng dầu
rất cao, có thể dùng để sản xuất biodiesel. Nhiên
liệu này gọi là nhiên liệu sinh học thế hệ 3.
Để đóng góp thực hiện mục tiêu cung cấp
1% nhu cầu xăng dầu năm 2015 và 5% năm
2025, VN đã có kế hoạch sản xuất biodiesel từ

cây dầu lai, cụ thể là trồng 3 trăm ngàn hecta
đến năm 2015 và 5 trăm ngàn năm 2025. Hơn
nữa, Việt Nam là một nước nông nghiệp và có
nhiều rừng nhiên liệu sinh học 2 là một trong
những giải pháp để giảm lệ thuộc dầu mỏ.và
giảm lượng thải khí CO2 vào khí quyển.

2. CÁC CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC KỸ THUẬT
Hiện nay, các chương trình nghiên cứu khoa
học kỹ thuật trên thế giới tập trung vào ba
hướng : - phát triển công nghiệp sản xuất nhiên
liệu sinh học thế hệ 1, Việt Nam có chương trình
phát triển từ cây dầu lai; - nghiên cứu chế biến
nhiên liệu sinh học thế hệ 2 và - tối ưu ứng dụng
nhiên liệu sinh học cho động cơ nhiệt. Nghiên
cứu về nhiên liệu sinh học 3 còn giới hạn trong
các phòng thí nghiệm.
2.1

Phát triển công nghiệp sản xuất dầu lai

Sự phát triển công nghiệp chế biến ethanol
và biodiesel từ các sản phẩm lương thực và các
cây dầu tùy thuộc nhiều vào giá của baril dầu
hoặc điều kiện ở mỗi địa phương. Sản xuất
ethanol từ mía đã được phát triển tại Brasil từ
hơn 30 năm nay với giá thành cạnh tranh được

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

16


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
xăng; hiện nay, ethanol chiếm 50% thị trường
nhiên liệu Brasil và được xuất cảng sang châu
Âu. Vì tình hình căng thẳng trên thế giới và
viễn tượng tăng giá baril dầu, công nghiệp chế
biến nhiên liệu từ lương thực được phát triển
khắp nơi.
Vì dân đông, đất ít, Việt Nam không có
điều kiện dùng đất trồng cây lương thực để trồng
“cây năng lượng’. Cây dầu lai có thể phát triển
trên đất đất cằn cỗi của các vùng nhiệt đới là
một giải pháp hợp lý với điều kiện của Việt
Nam. Sự thành công của kế hoạch này tùy thuộc

nhiều vào hiệu năng của tổ chức phối hợp giữa
các khâu của quá trình sản xuất:
- Nắm vững kinh nghiệm và kỹ thuật trồng :
Năng suất của một hecta dầu lai, sau 5 năm
trồng, có thể cho từ 2 tấn hạt mỗi năm đến 12
tấn tùy theo chất phẩm của hạt giống, kỹ thuật
trồng và lượng nước tưới; 1 tấn hạt có thể cho từ
2000 đến 3500 lít biodiesel.
- Phối hợp chặt chẽ vốn đầu tư và tổ chức điều
hành giữa các khâu của quá trình sản xuất; nhiều
nước đã gặp khó khăn vì thiếu máy ép dầu tại
chỗ trồng, thiếu phương tiện bảo quản và
phương tiện chuyên chở từ nơi trồng đến xưởng
chế biến.
- Chương trình phát triển dầu sinh học nằm
trong chiến lược năng lượng quốc gia với mục
đích chính yếu là bảo đảm nhu cầu năng lượng
khi có khủng hoảng dầu khí trên thế giới hoặc
giá baril dầu quá cao, thứ yếu là lợi nhuận
nhưng có nhiều rủi ro gắn liền với giá baril dầu.
Do đó, để bảo đảm khả.năng phát triển của công
nghiệp này trước những biến động của thị
trường dầu mỏ quốc tế, chương trình này phải là
một đầu tư dài hạn quốc gia.
- Xử lý các sản phẩm phụ nhiều protêin để làm
phân bón hay thức ăn cho gia súc để giảm giá
thành biodiesel.
- Định những quy chuẩn về chất phẩm dầu sản
xuất và kiểm tra nhiên liệu pha trộn để không có
ảnh hưởng lên hiệu năng và tính bền của máy.

Nhưng các hạt dầu lai chứa chất độc
« curcine » nên ăn độ 4-5 hạt có thể chết, và cây
chứa các « esters phorbol » tỏa ra mùi gây khó
chịu cho người thở và có thể ảnh hưởng trên sức
khỏe. Hiện tại, những ảnh hưởng của dầu lai trên
sức khỏe con người chưa được xác định rõ bởi
các nghiên cứu khoa học, nên cuộc tranh luận
giữa những người ủng hộ và chống đối không
dựa trên những cơ sở khoa học vững chắc. Một
bên dựa vào những trường hợp ngộ độc đã xẩy
ra và một bên lý luận rằng các cây này đã được

HCMUT – 21-23/10/2009

trồng làm hàng rào bảo về nhà ở và ruộng vườn
từ bao nhiêu đời ở các vùng nhiệt đới. Trong
điều kiện hiện tại, chúng ta cần phải cẩn trọng,
giới hạn trồng trong các đồn điền và bắt đầu
bằng một vài đơn vị thử nghiệm với những biện
pháp phòng ngừa thích ứng; đồng thời phải
nghiên cứu những ảnh hưởng của jatrophe trên
sức khỏe con người và tìm những biện pháp bảo
vệ hữu hiệu các công nhân.

Hình 2. Cây và hạt Jatropha
2.2 Phát triển công nghiệp sản xuất nhiên
liệu thế hệ 2
Giá sản xuất các nhiên liệu này còn quá cao
so với xăng và diesel vì quá trình chế biến và
dây chuyền sản xuất chưa được tối ưu, giá các

enzym còn quá đắt.
Các chương trình nghiên cứu trên thế giới,
đặc biệt ở Mỹ và châu Âu, tập trung vào ba lãnh
vực sau đây :
2.2.1 Xử lý sơ bộ - dự trữ - chuyên chở
. Các kỹ thuật tách rời cellulose với lignine ít
tiêu thụ năng lượng và rẻ;
. Các phương pháp « cô đọng năng lượng »
để giảm khối lượng chuyên chở biomass tới các
xưởng chế biến
. Các điều kiện dự trữ
2.2,2 Quy trình chế biến éthanol bằng
phương pháp hóa sinh học
. Tăng hiệu suất kỹ thuật thủy phân
lignocellulose bằng enzyme và giảm giá sản
xuất enzyme; Mỹ đã đề ra mục tiêu giảm 70%
giá enzyme so với giá 2007 và giá sản xuất
éthanol xuống tới 0,4 USD/lít năm 2012;
. Kỹ thuật chế biến pentose, từ hémicellulose,
ra éthanol
2.2.3 Quy trình chế biến nhiên liệu tổng hợp
Fischer Tropsch còn nhiều khâu kỹ thuật phải
được tối ưu trước khi đi vào sản xuất công
nghiệp :
. Thủy hóa và khí hóa để chế biến biomass ra
khí tổng hợp
. Phương pháp Fischer Tropsch, sản xuất
biodiesel từ khí tổng hợp, cần phải được tiếp tục
nghiên cứu để tăng hiệu suất. Hiện tại, 12 tấn
nguyên liệu khô mới cho có khoảng 1,5 – 1,8 tấn

biodiesel.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

17


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

Lignocellulose
Lá & thân cây, Rơm, Rác,….
Xử lý sõ bộ - Dự trữ - Chuyên chở
Khí

Đường

Dầu
thực vật

(Méthan)
Fischer &
Tropsch
Diesel
tổng hợp

Khí đốt

Este Ethanol

Méthylique

B5 - B10 ----B100

E5 - E10 / E85

Hình3:
. Sơ đồ chế biến nhiên liệu sinh học thế hệ2

3. ỨNG DỤNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC
CHO ĐỘNG CƠ
Ưu điểm của nhiên liệu sinh học, so với các
năng lượng khác, là dùng được cho các động cơ
đốt trong. Nhưng, bởi sự khác biệt về cấu trúc
hóa học, như chứa oxy và các dây chuyền dài
hơn, những nhiên liệu sinh học có những đặc
tính lý hóa khác so với các nhiên liệu dầu mỏ
(xem bảng 1) nên có tác động quan trọng trên
các động cơ thiết kế cho xăng và diesel trên
những lãnh vực:
- Sự ăn mòn và thoái hoá các vật liệu;
- Quy trình đốt cháy nhiên liệu trong phòng
đốt;
- Thủy động lực của các nhiên liệu trong các hệ
thống dẫn và phun.
Những tác động này không có ảnh hưởng
đáng kể trên hiệu năng và điều hành xe nếu
nhiên liệu pha trộn không quá 5% ethanol hay
10% biodiesel.
Xăng

Ethanol

Diesel

C7H16
0,755
32
95

C2H5OH
0,79
21,3
118

C21H44 R–CO2H
0,835 0,850 (B30)
35,8
33,2(B100)

HCMUT – 21-23/10/2009

Nếu không thực hiện những sủa đổi thích
ứng, hiệu năng và tính bền xe sẽ bị thái hóa và
bảo quản sẽ tốn kém hơn.
Điều hành và hiệu năng.
. Hệ thống phun như máy bơm và vòi phun thích
ứng với tỷ khối và độ nhờn: lưu lượng, perte de
charge,...
. Thay đổi tỷ số nén phù hợp với các chỉ số

octan và cetan; và đổi tỷ số steochiometrie từ
14,4 (xăng) sang 8,95 (ethanol 100%).
Các xe flex-fuel đã được thiết kế với một hệ
thống điều chỉnh tự động để có thể sử dụng cồn
éthanol và xăng. Hiện tại, bãi xe Brasil có 7
triệu xe flex-fuel và năm 2008, 85% thị trường
Brasil là xe flex fuel. Ở thị trường Mỹ và châu
Âu bắt đầu xuất hiện loại xe này.
Vì nhiệt trị thấp, tự trị của xe chạy bằng
ethanol chỉ bằng 0,65 tự trị của xe xăng.
Độ bền: Vì khả năng oxy hóa và dung môi
cao hơn xăng và diesel, cần phải đổi những vật
liệu của các hệ thống có tiếp xúc với nhiên liệu
như hệ thống dẫn nhiên liệu, phun,....và các
gioang cao su; nói chung nên tránh sự tiếp xúc
với một số vật liệu như đồng, thiết, cao su,
polyurethane,.....Các nhiên liệu sinh học sẽ bị
thoái biến nếu tích lũy quá lâu (hơn 6 tháng),
đặc biệt nếu độ ẩm hay nhiệt độ cao.
Những thay đổi diều kiện điều hành của
phòng đốt và nhiệt độ khí thải có ảnh hưởng lên
hiệu năng và độ bền của các hệ thống lọc khí
thải (bụi dầu, Nox, Co và HC).
Bảo dưỡng: Tính ổn định oxy hóa và nhiệt
thấp, sức hút nước cao, các nhiên liệu sinh học
dễ đóng cặn, đóng cáu trên pítông, xú páp, nên
phải làm vidange thường hơn và giới hạn thời
gian dự trữ. Sức hấp thụ nước cao của nhiên liệu
sinh học có ảnh hưởng trên điều hành máy nếu
không được dự trữ theo đúng tiêu chuẩn.

Biodiesel cưng có những tác động tương tự
trên động cơ nhưng yếu hơn so với ethanol vì
sự khác biệt của các đặc tính như nhiệt trị, chỉ số
cetan,... yếu hơn.

Biodiessel

4. KẾT LUẬN
Công thức
Tỷ khối kg/L
Nhiệt trị MJ/L
Chỉ số Octan
Cetan
Độ nhờn 40C
(mm2/s)

>50
2-3

48,7
2,5-3,5(B30)

Bảng 1- Những đặc tính chính của các nhiên liệu

Nhiên liệu sinh học sẽ là một trong những
năng lượng tương lai của thế kỷ 21. Quy trình
phát triển của nhiên liệu này đang bắt đầu từ các
sản phẩm lương thực để chuyển qua, khoảng
2015, biomass và cuối cùng các tảo bỉển sẽ được
dùng làm nguyên liệu chính. Tại các nước vùng

nhiệt đới, công nghiệp chế biến biodiesel từ các
cây dầu, như cây dầu lai có thể mọc ở các vùng

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

18


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
đất cằn cỗi, đang được phát triển mạnh. Các
chương trình này có mục đích, một mặt đóng
góp khoảng 5-10% nhu cầu năng lượng giao
thông và mặt khác xây dựng một cơ sở khoa học
kỹ thuật để phát triển nhiên liệu thế hệ 2, từ
biomass và thế hệ 3, từ tảo biển.
Sự phát triển nhiên liệu sinh học cũng cần
nắm vững những điều kiện ứng dụng trên các
động cơ xăng và diesel, để một mặt nắm vững
những yêu cầu kỹ thuật của nhiên liệu và mặt
khác tránh những hư hỏng của bãi xe hiện tại,
chính yếu là những xe dùng xăng và diesel.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Jatropha E.H. Lee, R.L. Mallet and W.H.
Yang, Metall. Trans. A, Vol.19A(1988).
2. Jatropha Curcas – Le meilleur dé
biocarburants = J.D&E. Pellet – Edition Favre

HCMUT – 21-23/10/2009

3. Perspective on Petrovietnam’s development
strategy for bìofuels production and distribution
Dr Nguyen Anh Duc – The 7th Asian Petrolium
Technology Symposium- Feb 18-20 2009 –
TPHCM Viet Nam
4. National Biofuels Action Pjan – Oct 2008
BRDi Website www.brdisolutions.com
5. Les Biocarbuants de 2 nd Solution: Etat de
l’art et perspectives – J.F Gruson et F. Monot IFP
6. Programme National de Recherche sur les
Bioenergies - ẢN – Janvỉe 2007
7. Flex Fuel : Apercus Ỉnernationaux - Bercy
& Juin 2006 – Ministere de l’Economie des
Finances et de l’Industrie - France

Tóm tắt những tác động của ethanol lên sự điều hành của động cơ
. Thoái hóa một số loại chất nhựa và cao su

. Ăn mòn một số kim loại: các bõm, các ống dẫn nhiên liệu,…..
. Ăn mòn các vòng găng – Làm rít các píttông và các bộ phận kim loại khác
. Làm “khô” màng dầu giữa các bộ phận kim loại: Tác động lên khởi động trên các
tiếp xúc kim loạI / kim loại – Ăn dầu nhiều
. Đóng cáu trên các xú páp, các ống dẫn, các vòi phun
. Tính hóa học mạnh của khí thải có tác động trên hệ thống lọc

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

19

Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

HCMUT – 21-23/10/2009

GIAO THÔNG VẬN TẢI VÙNG KINH TẾ TRỌNG ĐIỂM
PHÍA NAM VÀ SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
TS. Trịnh Văn Chính* và Th.S. Trịnh Tú Anh**
*Khoa Kỹ thuật Giao thông, Đại học Bách khoa, Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam.
**Trung tâm Môi trường & Phát triển GTVT, Hội Môi trường GTVT Việt Nam.

TÓM TẮT
Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam - khu vực phát triển kinh tế động lực khu vực Nam Bộ, gồm
các tỉnh, thành phố: Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa-Vũng Tàu, Bình Phước,
Tây Ninh, Long An và Tiền Giang. Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam là đầu tàu kinh tế quan trọng
của cả nước, hiện đã thu hút 54% tổng số vốn đầu tư cả nước, tốc độ tăng trưởng công nghiệp & xây
dựng trên 12%/năm, thu nhập bình quân đầu người cao gấp 2,6 lần mức trung bình của cả nước.
Hệ thống giao thông vận tải trong vùng đã có những bước phát triển và đóng góp đáng kể, tuy
nhiên cũng còn những tác động chưa thuận lợi cho sự phát triển của vùng. Trong các năm sắp tới, cần
được chú trọng đặc biệt đến sự phát triển bền vững, quy hoạch phát triển mạng lưới giao thông liên
hoàn, hiện đại, góp phần tích cực trong giảm thiểu ô nhiễm môi trường, sử dụng nhiên liệu sạch và
sạch hơn, chống ùn tắc, chống tai nạn, đáp ứng năng lực vận tải cần thiết trong điều kiện xem xét tới
tác động nước biển dâng lên trong vùng.
1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VÙNG
Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (vùng
KTTĐPN) - khu vực phát triển kinh tế động lực
khu vực Nam Bộ, ban đầu từ khái niệm khu
“tam giác phát triển”, sau đó trở thành “tứ giác

động lực”[1]. Từ sau quyết định của Thủ tướng
Chính phủ năm 2004 [2], khu vực rộng lớn gồm
TP.HCM, Bình Dương, Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu, Bình Phước, Tây Ninh, Long An và
Tiền Giang được gọi chung tên là vùng KTTĐ
PN. Diện tích tự nhiên trên 30.000 km2 (9,2%
diện tích cả nước); dân số 14,7 triệu người
(17,7% cả nước).
Năm 2005, GDP toàn vùng chiếm 40% GDP
cả nước. GDP/người đạt 22 triệu đồng, gấp 2,4
lần so với mức bình quân chung của nước ta;
kim ngạch xuất khẩu chiếm 74% tổng kim
ngạch xuất khẩu của cả nước.
Năm 2007, tốc độ tăng trưởng bình quân của
vùng đạt 12,6%, Thu nhập bình quân đầu người
đạt 31,4 triệu đồng/năm, cao gấp 2,6 lần mức
trung bình của cả nước. Tính từ năm 1988 đến
hết năm 2007, vùng kinh tế trọng điểm phía
Nam thu hút 5.283 dự án, tổng vốn đầu tư 44,7

tỷ USD, chiếm 54% tổng vốn đăng ký của cả
nước.
Năm 2008, tình hình kinh tế thế giới có nhiều
biến động phức tạp. Nhưng tăng trưởng kinh tế
của vùng vẫn tăng 10,8% so với cùng kỳ năm
2007.
Phương hướng phát triển kinh tế-xã hội vùng
KTTĐPN đến năm 2010 và tầm nhìn đến năm
2020 được nêu trong quyết định số 146/2004
của Chính phủ [2]. Vùng kinh tế trọng điểm phía
Nam hiện nay đang là đầu tàu kinh tế quan trọng

của cả nước. Cơ cấu kinh tế trong tổng GDP của
vùng hiện nay là: Nông lâm nghiệp và thủy sản:
7,2%; Công nghiệp và xây dựng: 56,3%; Dịch
vụ: 36,4%.
Vấn đề ô nhiễm môi trường: cùng đồng hành
với sự phát triển kinh tế nhanh của vùng, hệ
thống đô thị của vùng phát triển khá nhanh. Ô
nhiễm môi trường, nhất là ô nhiễm nguồn nước
do chất thải công nghiệp và đô thị ngày càng
tăng, tình trạng ô nhiễm trên một số con sông
như sông Đồng Nai, sông Sài Gòn, Vàm Cỏ
Đông… đã đến mức báo động [4]. Tình trạng tai
nạn, ùn tắc giao thông khá phổ biến, đang là một
thách thức lớn trong vùng.

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

20


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt
Ô nhiễm không khí do hoạt động giao
thông vận tải: song song với quá trình công
nghiệp hóa và đô thị hóa, phương tiện giao
thông cơ giới tại các đô thị của vùng tăng lên rất
nhanh. Trước năm 1980, phần lớn dân đô thị đi
lại bằng xe đạp, ngày nay, đa số dân đô thị đi lại
bằng xe máy. Nguồn phát thải từ giao thông vận

tải đã trở thành một nguồn gây ô nhiễm chính
đối với môi trường không khí ở đô thị, nhất là ở
các đô thị lớn như TPHCM, TP Vũng Tàu, Biên
Hòa... Theo đánh giá của các chuyên gia môi
trường, ô nhiễm không khí ở đô thị do giao
thông vận tải gây ra chiếm tỷ lệ khoảng 70%.
Xe cá nhân (xe gắn máy và ôtô con cá nhân)
đang chiếm trên 80% dòng lưu thông trên tất cả
các tuyến đường.
Ngày nay, vùng KTTĐPN đã mang một ý
nghĩa mới, với việc công bố quy hoạch Vùng
Kinh tế TP Hồ Chí Minh [3], [5], sẽ là vùng
kinh tế phát triển năng động, có tốc độ phát triển
kinh tế cao và bền vững; là vùng kinh tế động
lực hàng đầu của cả nước, trung tâm kinh tế của
khu vực và châu Á; là trung tâm thương mại tài
chính, dịch vụ tầm cỡ quốc tế, trung tâm công
nghiệp công nghệ cao với trình độ chuyên môn
hóa cao; đồng thời là trung tâm văn hoá - đào
tạo - y tế chất lượng cao, là vùng có cảnh quan
và môi trường tốt. Vùng phát triển theo mô
hình tập trung đa cực, với thành phố Hồ Chí
Minh là đô thị hạt nhân và hướng tới là một đô
thị phát triển ngang tầm khu vực và quốc tế.
Dân số: Dự kiến đến năm 2020: dân số trong
vùng khoảng 20 - 22 triệu người, trong đó dân
số đô thị khoảng 16 - 17 triệu người, với tỷ lệ đô
thị hóa khoảng 77 - 80%; Tầm nhìn đến năm
2050: dân số trong vùng khoảng 28 – 30 triệu
người, trong đó dân số đô thị khoảng 25 - 27

triệu người, với tỷ lệ đô thị hóa khoảng 90%
Các cực phát triển đối trọng gồm:
Cực phía Đông Nam: thành phố Vũng Tàu đô thị hạt nhân vùng và đô thị Phú Mỹ, Bà Rịa,
Long Hải hỗ trợ tạo thành vùng đô thị thành phố
Vũng Tàu.
Cực phía Đông gồm các đô thị: Dầu Giây,
Long Thành, Giá Ray, Định Quán, Tân Phú,
Vĩnh Cửu với đô thị Long Khánh là hạt nhân.
Cực phía Bắc gồm các đô thị: Mỹ Phước,
Chơn Thành, An Lộc, Lộc Ninh, Hoa Lư; Đồng
Xoài với Chơn Thành là hạt nhân.
Cực phía Tây Bắc gồm các đô thị: Trảng
Bàng, Gò Dầu, Mộc Bài, Tây Ninh, Xa Mát,
trong đó các đô thị Trảng Bàng, Gò Dầu, Mộc
Bài, Tây Ninh là hạt nhân.

HCMUT – 21-23/10/2009

Cực phía Tây Nam gồm các đô thị: Bến Lức,
Tân An, Tân Hiệp, Mỹ Tho; trong đó các đô thị
thành phố Mỹ Tho, Tân An là hạt nhân.
2. GIAO THÔNG CỦA VÙNG
Dự báo giao thông vùng: Lưu lượng giao
thông trong các năm qua tăng khá nhanh, hầu
hết các tỉnh đều có mức tăng lượng giao thông
hàng năm từ 10% đến 17% /năm.
Trong nhiều dự án của vùng, đã dựa vào các
phương pháp dự báo được lập trên cơ sở các mô
hình phát triển giao thông tổng hợp trong mối
quan hệ chặt chẽ với phát triển kinh tế, điển hình

là phương pháp dự báp theo mô hình 4 bước cho
vận tải hàng hóa và hành khách [7].
Trên các tuyến giao thông đường bộ, phương
pháp dự báo trên cơ sở Độ đàn hồi - độ tăng
trưởng vận tải hành khách và hàng hoá hàng
năm so với GDP, cũng được áp dụng thuận lợi
[6] [7].
Độ đàn hồi E được xác định như sau:
E theo GDP =

Giaothông
GDP

Với các số liệu thống kê đã có, sử dụng
phương pháp “tổng bình phương nhỏ nhất” để
tính toán theo quan hệ phù hợp nhất và đưa ra
các thông số mô tả mối quan hệ.
Kết quả cho thấy trong nhiều tỉnh của khu
vực, có độ đàn hồi giao thông tương đối cao
trong các năm gần đây, chẳng hạn tham khảo từ
nguồn [6], [7].
Xu hướng chung khi nền kinh tế phát triển, hệ
số đàn hồi sẽ có thể giảm đi dần
Bảng 1 Dự báo độ đàn hồi giao thông theo GDP

Xe
con
2007-2010 1,003
2011-2020 0,983
2021-2030 0,953

Thời kỳ

Xe
khách
1,018 0,810
0,998 0,826
0,967 0,850

Xe tải

Xe
máy
1,008
0,988
0,957

Từ đó, theo các tình huống về GDP trong các
năm tương lai, đã dự báo tỷ lệ tăng trưởng giao
thông cơ giới trong vùng. Ví dụ như tốc độ tăng
trưởng giao thông được trình bày ở bảng sau
Bảng 2 Tốc độ tăng trưởng giao thông (%/năm)

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

21


Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 11
Phân ban Kỹ thuật Ô tô – Động cơ nhiệt

Xe
con
2007-2010 10,03
2011-2020 7,87
2021-2030 5,72
Thời kỳ

Xe tải
10,18
7,98
5,80

Xe
khách
8,10
6,61
5,10

Xe
máy
10,08
7,90
5,74

- Hệ thống giao thông đường bộ có vị trí
quan trọng hàng đầu trong giao thông vùng
* Mạng lưới đường quốc gia: QL.1A , QL.55
nối vùng đi các tỉnh miền Trung, miền Bắc.
QL.13 nối vùng đến cửa khẩu Lộc Ninh. QL.14,
QL.20 nối vùng đi các tỉnh Tây Nguyên. QL.22,

QL.22B nối vùng đến cửa khẩu Mộc Hóa và Sa
Mat. QL.62 nối vùng đến khẩu Mộc Hóa.
QL.1A, QL.30, QL.60 nối vùng đi các tỉnh
ĐBSCL. Tổng chiều dài mạng lưới đường Quốc
lộ trong vùng KTTĐPN là 1101Km: Gần 100%
là đường nhựa và đạt tiêu chuẩn tối thiểu cấp III
ĐB;
* Đường tỉnh: Trong toàn vùng KTTĐPN có
khoảng 4.500 km đường tỉnh, trong đó: Đường
nhựa chiếm khoảng 76%, còn lại là đường đất
và cấp phối. Phần lớn đường tỉnh đạt tiêu chuẩn
cấp III-IV.
* Các lọai đường khác: đường huyện, xã, đô
thị, chuyên dùng trong vùng có khoảng 25.400
km, đạt cấp kỹ thuật IV-V, trong đó: đường
nhựa chiếm khoảng 17%, còn lại là đường cấp
phối và đường đất.
Quy hoạch phát triển giao thông
Đường bộ: Các đường hướng tâm đối ngoại: cải
tạo, nâng cấp các quốc lộ hướng tâm hiện tại.
Xây dựng các đường cao tốc: thành phố Hồ
Chí Minh - Vũng Tàu, thành phố Hồ Chí Minh Long Thành - Dầu Giây - Đà Lạt, thành phố Hồ
Chí Minh - Thủ Dầu Một - Chơn Thành, thành
phố Hồ Chí Minh - Mộc Bài, thành phố Hồ Chí
Minh - Trung Lương - Cần Thơ, thành phố Hồ
Chí Minh - Nhơn Trạch;
Cải tạo các tỉnh lộ hiện tại để hỗ trợ các quốc
lộ hướng tâm; xây dựng tỉnh lộ 25C nối đô thị
Nhơn Trạch với cảng hàng không quốc tế Long
Thành….

Các đường vành đai liên vùng: xây dựng các
tuyến vành đai liên vùng, đảm bảo kết nối thuận
tiện các không gian đô thị hạt nhân.
Đường sắt quốc gia: Xây dựng, cải tạo theo
hướng hiện đại hoá, giảm tải áp lực ngày càng
tăng đối với vận tải đường bộ; kết hợp với
đường sắt đô thị, phục vụ phát triển giao thông
công cộng của thành phố Hồ Chí Minh và toàn
vùng.

HCMUT – 21-23/10/2009

Đường thủy: Cải tạo luồng tàu và lắp đặt hệ
thống điều khiển giao thông hàng hải (VTS) trên
sông Lòng Tàu và Soài Rạp để bảo đảm tiếp
nhận tàu container với trọng tải tới 20.000 DWT
tại cảng tổng hợp mới ở Hiệp Phước; xây dựng
mạng lưới cảng biển trong vùng phù hợp với
quy hoạch chi tiết Nhóm cảng biển 5. Cải tạo,
nâng cấp các tuyến luồng tàu sông đi liên tỉnh
trong vùng đạt tiêu chuẩn sông cấp III; xây dựng
mạng lưới cảng sông, đáp ứng nhu cầu vận tải
hàng hoá và hành khách, hàng hóa đường sông
từ đồng bằng sông Cửu Long về qua cụm cảng
biển Hiệp Phước.
Hàng không: Cảng hàng không quốc tế Tân
Sơn Nhất đến năm 2020 sẽ trở thành điểm trung
chuyển hàng không của khu vực và thế giới; cải
tạo, nâng cấp để đến năm 2010 đạt công suất 9
triệu hành khách/năm, năm 2020 đạt công suất

20 triệu hành khách/năm; Lập dự án đầu tư xây
dựng cảng hàng không quốc tế Long Thành, tỉnh
Đồng Nai để có thể triển khai xây dựng sau năm
2010;
Xây dựng sân bay Gò Găng Vũng Tàu (Bà Rịa
- Vũng Tàu); Nâng cấp sân bay Cỏ Ống Côn
Đảo (Bà Rịa - Vũng Tàu)…
3. PHÁT TRIỂN
THÔNG VÙNG

BỀN

VỮNG

GIAO

Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam với tốc độ
tăng trưởng kinh tế cao đang tạo ra nguy cơ rất
lớn đối với sự xâm hại môi trường của toàn
Vùng. Vấn đề giảm thiểu ô nhiễm môi trường
giao thông vận tải đã được nhà nước ta nêu
trong các văn bản pháp lý như:
+ Trong Chiến lược phát triển ngành GTVT
[8], nêu: Phát triển vận tải theo hướng hiện đại,
chất lượng cao với chi phí hợp lý, an toàn, hạn
chế ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng
lượng; ứng dụng công nghệ vận tải tiên tiến…
+ Trong Quy hoạch phát triển ngành giao
thông vận tải đường bộ Việt Nam [9] nêu: Vận
tải đường bộ từng bước đạt chỉ tiêu bảo vệ môi

trường theo tiêu chuẩn Việt Nam và khu vực…
+ Chiến lược Bảo vệ môi trường quốc gia
[10], nêu: cần xử lý và kiểm soát các nguồn gây
ô nhiễm và suy thoái môi trường trong phạm vi
cả nước, ngành và địa phương, áp dụng công
nghệ sách và thân thiện với môi trường, Bảo vệ
tài nguyên không khí. Triển khai Chương trình
cải thiện chất lượng không khí ở các đô thị, cơ
quan chủ trì: Bộ Giao thông Vận tải...
Thực hiện các chủ trương trên cần chú trọng:

Proceedings of the 11th Conference on Science and Technology
Automotive - Engines Engineering

22