nang luong mat troi

Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
I. NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG
Có vai trò quan trọng thiết yếu trong đời sống và xã hội, là nguồn gốc của mọi sự chuyển
động. Nó đóng vai trò đặt biệt không thể thiếu trong sự phát triển, nhu cầu trong việt vận
chuyển giao lưu hàng hóa…
Các nguồn năng lượng được khai thác chủ yếu:
- Động thực vật tự nhiên và tự tạo (gỗ (củi), rơm rạ, trấu, dầu thực vật, mỡ, cồn, biofuel)
- Từ nguồn gốc hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí…);
- Năng lượng thủy (chủ yếu là thủy điện);
- Năng lượng mặt trời;
- Gió, sóng biển, địa nhiệt;
- Hạt nhân.
(Gần 90% năng lượng đang sử dụng l năng lượng từ các buồng đốt nhiệt)
Nguồn: BP Amoco, Trung tâm Autogas Việt Nam, tháng 10/1999
II . LỊCH SỬ NGUỒN GÓC HÌNH THÀNH XE ÔTÔ
- Sự mong ước của con người từ thời xưa và hiện nay.
- Đòn bẩy thúc đẩy phát triển kinh tế- xã hội.
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 1
Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
- Trong xã hội công nghiệp, nhu cầu vận chuyển lưu thông hàng hóa càng nhiều hơn,
nhanh hơn, xa hơn.
- Tại các thành phố nhu cầu giải trí, du lịch tăng cao đòi hỏi phương tiện giao thông đa
dạng, tiện nghi và an toàn.
- Từ khi người thời cổ sống trong các hang hố tới khi các nhà bác học phát minh ra
pin nguyên tử, trải qua 500 thế kỷ, con người đã chế ngự dần dần được năng lượng.
Nhờ trí tưởng tượng và tài khéo léo, con người đã nghĩ ra được nhiều cách làm giảm
bớt các công việc nặng nhọc.
- Khởi đầu với các dụng cụ thô sơ, con người tìm cách lấy lửa, gieo hạt giống, nuôi
gia súc, chế tạo đồ kim loại, dùng sức lực của trâu bò lừa ngựa, rồi tới sức gió và sức
nước, nhưng chỉ vào thời điểm máy hơi nước ra đời, con người mới thực sự có được

một công cụ mới. Nhờ máy hơi nước, những cơ xưởng được dần dần thiết lập và
Cuộc Cách Mạng Kỹ Nghệ thành công. Thêm vào đó, sự tiến bộ của Khoa Học, nhất
là trên phạm vi Kỹ Thuật về Điện Lực và Xe Hơi, đã làm biến đổi bộ mặt của xã hội.
Riêng đối với xã hội Hoa Kỳ, xe hơi đã trở nên thành phần hết sức quan trọng cho
cuộc sống. Người ta tính rằng vào năm 1960, Hoa Kỳ có 6 tỉ 250 triệu mã lực thì 92
% tức là 5,730,000 mã lực thuộc các xe hơi, xe kéo, xe vận tải và xe buýt.
(www.Google.com)
III. NĂNG LƯỢNG TRUYỀN THỐNG CỦA XE Ô TÔ
a. Nhiên liệu truyền thống
Nhiên liệu truyền thống sử dụng trên ôtô là năng lượng nhiệt độ đốt cháy nhiên liệu lỏng
có nguồn gốc từ dầu mỏ: Xăng và Diesel… Và trong tương lai sẽ là nhiên liệu khí (CNG
và LPG).
Dầu khí: là tên gọi của dầu mỏ (dầu thô) và hỗn hợp khí thiên nhiên.
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 2
Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
Dầu khí là một nguồn khoáng sản lớn và quý của con người.
Dầu khí cung cấp:
- 60 ÷ 65% năng lượng tiêu thụ trên thế giới.
- 90% các sản phẩm của ngành công nghiệp hóa dầu (hàng nghìn loại sản phẩm của công
nghiệp hóa dầu).
b. Xe ôtô chạy bằng nhiên liệu truyền thống có những ưu điểm sau:
- Hiệu suất sử dụng nhiên liệu tương đối cao;
- Độ ổn định và độ tin cậy làm việc cao;
- Động cơ xe có đường đặc tính công suất và mômen rất thích hợp với sử dụng thực tế,
đáp ứng linh hoạt các chế độ hoạt động thường xuyên thay đổi của xe.
- Kích thước, khuôn khổ và trọng lượng tương đối nhỏ nên dễ dàng bố trí, lắp đặt trên xe,
góp phần làm giảm trọng lượng bản thân của xe và như vậy sẽ làm tăng được tải trọng có
ích của xe.
- Dễ sử dụng và đã được sử dụng trong một thời gian dài nên đã tạo ra “thói quen” cho
người sử dụng.

- Nạp nhiên liệu nhanh và an toàn, lưu trữ và bảo quản đơn giản.
Xe ôtô chạy bằng nhiên liệu truyền thống có những ưu việt sau:
- Chi phí sử dụng thấp do:
+ Giá thành động cơ thấp;
+ Giá nhiên liệu thấp;
+ Mạng lưới phân phối rộng khắp.
- Dễ bảo trì sửa chữa và có giá thành bảo trì sửa chữa thấp vì nó quá thông dụng.
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 3
Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
Do những lợi điểm trên mà động cơ đốt trong chạy bằng nhiên liệu lỏng truyền thống vẫn
là nguồn động lực chính cho ôtô.
Hàng năm thế giới sử dụng khoảng 5 tỷ tấn dầu và khí
- Mỹ: khoảng 800 triệu tấn
- Trung quốc: khoảng 700 triệu tấn
- Việt Nam: khoảng 15 triệu tấn
dự báo khoảng 17 triệu tấn năm
khoảng 26 triệu tấn năm 2020
Theo Viện chiến lược thuộc Bộ Kế hoạch-Đầu tư.

c. Các nhược điểm của nhiên liệu truyền thống
- Quá trình cháy không hòan toàn, tạo ra các sản phẩm cháy: CO, CO
2
, HC, NOx, SOx, …
gây ô nhiễm môi trường và mất cân bằng tự nhiên;
- Nhiên liệu sử dụng không tái tạo được;
- Nguồn nhiên liệu ngày càng cạn dần.
Là 3 lý do tìm kiếm nhiên liệu thay thế
Bị lệ thuộc hòan toàn vào nhiên liệu lỏng
- Ở mức độ quốc gia, đối với các quốc gia không sản xuất năng lượng, thì phương tiện vận
chuyển hòan toàn phụ thuộc vào sự độc quyền nhiên liệu, bị ảnh hưởng bởi giá nhiên liệu

và sự đảm bảo lượng năng lượng dự trữ trên thị trường quốc tế.
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 4
Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
- Ở mức độ toàn cầu, trong khoảng thời gian dài sau này, nguồn nhiên liệu để chạy động
cơ nhiệt sẽ bị hạn chế. Sự cạn kiệt không thể tránh của nguồn tài nguyên này do việc tìm
kiếm và khai thác các mỏ dầu, mỏ khí mới ngày càng khó khăn.
IV. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ XE ÔTÔ
Xe ô tô có thể được phân loại thành các dạng sau tùy theo nguồn năng lượng chuyển động.
Xe sử dụng động cơ xăng:
Loại xe này hoạt động bằng động cơ sử dụng nhiên liệu xăng
Xe sử dụng động cơ diesel:
Loại xe này hoạt động bằng động cơ sử dụng nhiên liệu diesel
Xe sử dụng động cơ lai:
Loại xe này được trang bị với những nguồn năng lượng khác nhau.
Xe sử dụng năng lượng điện:
Loại xe này sử dụng nguồn điện của ắcquy để vận hành mô tơ điện.
Xe sử dụng động cơ lai loại tế bào nhiên liệu
Loại xe này sử dụng năng lượng điện tạo ra khi nhiên liệu hyđrô phản ứng với ôxy trong
không khí sinh ra nước.
- Động cơ đốt trong là loại động cơ sử dụng lực đẩy do nhiên liệu cháy nổ để đẩy
Pittông bên trong xi – lanh, chuyển động tịnh tiến của Pittông làm quay trục cơ sau
đó làm bánh xe chuyển động nhờ xích tải hoặc trục chuyển động. Các loại nhiên liệu
phổ biến nhất cho ôtô là xăng và dầu hỏa.
- Một trong những thiết kế quan trọng nhất là của Nicolas August Otto, ông đã sáng
chế động cơ chạy xăng có hiệu suất cao vào năm 1876. Otto tạo ra loại động cơ đốt
trong 4 kỳ thường được gọi là “Động cơ chu kỳ Otto” và ngay sau khi thành công
với động cơ này ông đã đưa ra nó vào sử dụng cho xe gắn máy. Cống hiến của Otto
trong lịch sử được phát triển sử dụng rộng rãi cho đến tận ngày nay cho tất cả các
xe chạy nhiên liệu lỏng.
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 5

Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
- Động cơ hơi nước không phải là loại động cơ duy nhất cho những chiếc xe tự vận
hành trong thời kỹ đầu tiên. Trong thời kỳ này các loại xe với động cơ điện cũng đã
ra đời. (www.Google.com)
V. GIỚI THIỆU MỘT SỐ NGUỒN NĂNG LƯỢNG
• DẦU MỎ :
1. Nguồn gốc dầu mỏ
Theo lý thuyết tổng hợp sinh học được nhiều nhà khoa học đồng ý:
Dầu mỏ phát sinh từ những xác chết của các sinh vật ở đáy biển, hay từ các thực vật bị
chôn trong đất. Khi thiếu khí ôxy, bị đè nén dưới áp suất và ở nhiệt độ cao các chất hữu cơ
trong các sinh vật này được chuyển hóa thành các hợp chất tạo nên dầu
Dầu tích tụ trong các lớp đất đá xốp, do nhẹ hơn nước nên dầu di chuyển dần dần lên trên
cho đến khi gặp phải các lớp đất đá không thẩm thấu thì tích tụ lại ở đấy và tạo thành một
mỏ dầu.
a. Định nghĩa dầu mỏ
Dầu mỏ là một trong các chất hữu cơ hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên), là một
hỗn hợp phức tạp của nhiều loại hydrocacbon (CnHm), có cấu trúc hóa học khác nhau và
có các tính chất dị biệt.
b. Thành phần nguyên tố chủ yếu tạo nên các hợp phần của dầu mỏ
Cacbon (C): 83,5 ÷ 87%
Hydro ( H): 11,5 ÷ 14%
• XĂNG
a. Định nghĩa
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 6
Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
Xăng là một trong nhiều sản phẩm của dầu mỏ, là loại nhiên liệu nhẹ, tồn tại dưới dạng
lỏng, có nhiệt độ bốc hơi trong khoảng từ (30÷40)
0
C đến (180÷220)
0

C, có khối lượng riêng
ở 15
0
C là ρ = 0,65÷0,80 g/cm
3
. Trong xăng thường chứa các HC từ C6 đến C11. Xăng
chứa khoảng 80 ÷90% cacbuahydro nhóm alkan và cycloalkan.
Thành phần tốt nhất của xăng là parafin đồng vị (Iso-alkan) và cacbuahydro thơm vì có kết
cấu phân tử bền vững. Xăng có nhiều các thành phần nêu trên sẽ có đặc tính chống kích nổ
cao cho phép tăng tỷ số nén ε của động cơ, kết quả tăng công suất.
• DẦU DIESEL
a. Đặc điểm của động cơ sử dụng nhiên liệu Diesel
Tỷ số nén cao, ε = 13 ÷ 23;
Số vòng quay thấp, n = 1000 ÷ 3500 vòng/phút. Đối với động cơ dùng nhiên liệu nặng (FO
- Fuel Diesel) thì số vòng quay còn < 1000 vòng/phút;
Hòa khí (nhiên liệu + không khí) hình thành bên trong xy lanh với đặc điểm:
Nhiên liệu được phun vào môi trường không khí nén trong xy lanh (gần cuối quá trình
nén tương ứng với góc phun sớm);
Thời gian hình thành hỗn hợp công tác rất ngắn;
• NĂNG LƯỢNG ĐIỆN VÀ NĂMG LƯỢNG MẶT TRỜI
- Tấm năng lượng mặt trời là thiết bị để thu nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời.
Thuật ngữ này được sử dụng để chỉ chung cả các tấm năng lượng mặt trời để nung
nước nóng (cung cấp nước nóng dùng trong nhà) hay tấm quang điện (cung cấp
điện năng).
- Khi ánh sáng chạm vào thanh bán dẫn, các phân tử electron được tách rời ra khỏi
các nguyên tử trong chất liệu tạo ra dòng điện. * Dây điện được nối vào mặt âm và
mặt dương để đưa điện từ tề bào đến những máy móc đang cần năng lượng kích
hoạt.
- pin mặt trời là khi các electron nhận năng lượng ánh sáng để nhảy lên mức năng
lượng cao hơn đồng thời tạo ra các lỗ trống, các electron và lỗ trống thường ở cùng

SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 7
Ô Tô Sử Dụng Năng Lượng Mới GVHD: Võ Đắc Thịnh
một vùng, cho nên chúng có xu hướng dễ tái hợp với nhau. Đặc điểm đó là tốt đối
với những thiết bị bán dẫn phát quang như LED hay LASER nhưng lại không tốt
đối với các thiết bị tạo điện năng như pin mặt trời. Một loại pin mặt trời tốt là nó
phải có đặc tính cách li các electron khỏi các lỗ trống một cách hiệu quả để có thể sử
dụng chúng tạo thành dòng điện.
- Pin nhiên liệu là một pin tạo ra dòng điện trực tiếp từ một phản ứng hoá học.
Giống như một ắcquy, nhưng khác nhau ở chỗ là pin nhiên liệu được thiết kế sao
cho chất phản ứng được cung cấp liên tục cho đến hết; nó tạo ra điện từ nguồn
nhiên liệu cung cấp bên ngoài và oxy ngược lại khả năng tích trữ năng lượng bên
trong giới hạn của ắcquy. Hơn nữa, trong khi điện tích bên trong ắcquy phản ứng
và thay đổi như là một ắcquy tích hoặc phóng điện, điện tích của pin nhiên liệu thì
xúc tác và tương đối ổn định.
- Trong khi các dạng năng lượng truyền thống đang ngày một cạn kiệt, thì ánh
sáng mặt trời được coi là một trong những kho năng lượng quý giá có thể thay thế
được. So với các dạng năng lượng khác, năng lượng mặt trời có ưu thế hơn là vừa
sạch, vừa rẻ, lại gần như vô tận. Bởi thế, nó đã sớm được con người nghĩ đến và tìm
cách khai thác. ở nước ta, từ hơn hai mươi năm trở lại đây đã sử dụng nhiều loại
thiết bị thu hứng ánh sáng mặt trời để phục vụ cho quá trình sản xuất như: thiết bị
sấy, thiết bị đun nước nóng, thiết bị chưng cất nước và dàn pin mặt trời. Các thiết bị
này nhìn chung phù hợp với điều kiện khí hậu và đặc điểm địa lí nước ta. Thiết bị
sấy dùng để làm khô các loại nông sản, hải sản hoặc dược liệu; thiết bị đun nóng
được(www.Google.com)
Chương II: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
I. KHÁI NIỆM
1. Năng lượng mặt trời ( Quang năng )
- Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tự nhiên không gây ô nhiễm và vô cùng
dồi dào. Nguồn quang năng này có thể được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà, đun
nóng nước hoặc sản sinh ra điện năng. Tuy nhiên, hạn chế của nó là sự khó khăn

trong việc thu thập ánh sáng mặt trời vào những ngày thời tiết mây mù, và bên cạnh
đó là chi phí sản xuất còn khá cao.
Có hai loại hệ thống máy năng lượng mặt trời, đó là hệ thống chủ động và hệ thống
SVTH: Tấn Học, Văn Hiếu, Gia Long, Vũ Quang Trang 8