Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng Hyđrô thêm vào đường nạp đến hiệu suất và phát thải của động cơ Diesel (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BÙI HỮU HÙNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG HYĐRÔ
THÊM VÀO ĐƯỜNG NẠP ĐẾN HIỆU SUẤT VÀ PHÁT THẢI
CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Mã số: 8520116

Thái Nguyên - 2019
i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái
Nguyên, Phòng Đào tạo và Khoa kỹ thuật Ô tô và Máy động lực đã cho phép
tôi thực hiện luận văn này. Xin cảm ơn Phòng Đào tạo và Khoa kỹ thuật Ô tô
và Máy động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi học tập và làm
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Trung Kiên đã hướng dẫn tôi
hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoàn
thành luận văn.
Tôi xin cảm ơn lãnh đạo, các đồng nghiệp tại Cơ quan nơi tôi công tác
đã tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy trong
hội đồng chấm luận văn đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi
có thể hoàn chỉnh luận văn này.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những
người đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi học tập.
Tuy nhiên do còn có hạn chế về thời gian cũng như kiến thức của bản
thân nên đề tài của tôi có thể còn nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự
góp ý để luận văn được hoàn thiện hơn.

Học viên

Bùi Hữu Hùng

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .................................................. viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích của đề tài ....................................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................... 3
* Ý nghĩa khoa học: ....................................................................................... 3
* Ý nghĩa thực tiễn: ........................................................................................ 3
4. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................... 4
5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 4
6. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 4
7. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 6
1.1. Vấn đề thiếu hụt năng lượng và ô nhiễm môi trường ................................ 6

1.2. Nhiên liệu thay thế ..................................................................................... 7
1.2.1. Nhiên liệu thay thế dạng khí ................................................................ 8
1.2.2. Nhiên liệu thay thế dạng lỏng .............................................................. 9
1.3. Nhiên liệu hyđrô dùng cho động cơ đốt trong ......................................... 12
1.3.1. Khái niệm chung ................................................................................ 12
1.3.2. Tính chất của khí hyđrô ..................................................................... 14
1.3.3. Động cơ đốt trong dùng đơn nhiên liệu hyđrô .................................. 19
1.3.4. Động cơ đốt trong bổ sung hyđrô ...................................................... 23
1.3.5. Tồn chứa và vận chuyển hyđrô .......................................................... 25
1.4. Nghiên cứu sử dụng hyđrô cho động cơ đốt trong dưới dạng lưỡng nhiên
liệu ................................................................................................................... 27
iii


1.4.1. Sử dụng nhiên liệu hyđrô cho động cơ cháy do nén .......................... 27
1.4.2. Sử dụng nhiên liệu hyđrô cho động cơ cháy cưỡng bức.................... 29
1.5. Kết luận chương 1 .................................................................................... 30
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ ... 31
SỬ DỤNG LƯỠNG NHIÊN LIỆU ................................................................ 31
2.1. Vấn đề kiểm soát phát thải độc hại trong động cơ đốt trong ................... 31
2.1.1. Đặc điểm phát thải độc hại của động cơ đốt trong ........................... 31
2.1.2. Các biện pháp giảm phát thải độc hại ............................................... 34
2.2. Các mô hình tính toán chu trình công tác động cơ đốt trong ................... 36
2.3. Mô hình cung cấp lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô .................................. 40
2.4. Cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình mô phỏng .......................................... 41
2.4.1. Mô hình nhiệt động bên trong xi lanh động cơ.................................. 41

 Lựa chọn mô hình cháy ........................................................................ 42
 Lựa chọn mô hình truyền nhiệt ............................................................ 45
 Tính nhiệt lượng tỏa ra khi cháy trong xi lanh .................................... 47

2.4.2. Mô hình đường ống thải..................................................................... 49
2.4.3. Mô hình đường ống nạp ..................................................................... 49
2.5. Xây dựng mô hình mô phỏng phần mềm GT-Power ............................... 50
2.5.1. Giới thiệu chung về phần mềm GT-Power ........................................ 50
2.5.2. Các phần tử chính của mô hình động cơ khảo sát............................. 51
2.6. Kết luận chương 2 .................................................................................... 59
CHƯƠNG 3. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU ................... 60
DIESEL - HYĐRÔ ......................................................................................... 60
3.1. Tính toán các thông số nhiệt động động cơ diesel V12 ........................... 60
3.1.1. Mô hình hóa động cơ V12 .................................................................. 60
3.1.2. Mô phỏng động cơ V12 nguyên bản .................................................. 65
3.1.3. Mô phỏng động cơ V12 khi chuyển sang vận hành lưỡng nhiên liệu 67
3.2. Kết quả mô phỏng .................................................................................... 69
iv


3.2.1. Ảnh hưởng của lượng phun hyđrô đến áp suất môi chất................... 69
3.2.2. Ảnh hưởng của lượng phun hyđrô đến nhiệt độ môi chất ................. 71
3.2.3. Ảnh hưởng của lượng hyđrô đến dòng nhiệt ..................................... 72
3.2.4. Ảnh hưởng của lượng phun hyđrô đến đặc tính phát ........................ 73
3.3. Kết luận chương 3 .................................................................................... 76
KẾT LUẬN CHUNG ...................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 77

v


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Diễn giải

CNG

Khí nén thiên nhiên

LPG

Khí dầu mỏ hóa lỏng

GTL

Khí hóa lỏng

CTL

Than đá hóa lỏng

PM

Chất ô nhiễm dạng hạt

THC

Tổng phát thải hyđrô các bon chưa cháy

D80E20 Nhiên liệu pha trộn 80% diesel và 20% ethanol
D100
FTP-75
HW

NEDC

Nhiên liệu diesel khoáng
Chu trình thử cho xe con chạy trong thành phố
của Mỹ
Chu trình thử trên xa lộ của Mỹ
Chu trình thử của Châu Âu

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

vi


Bảng 1.1. Một số tính chất của hyđrô ............................................................. 14
Bảng 3.1. Các thông số đầu vào động cơ V12 sử dụng trong mô hình, [52] .. 61
Bảng 3.2. Độ nâng xu páp theo góc quay trục khuỷu, [19] ............................ 63
Bảng 3.3. Kết quả tính toán các chỉ tiêu công tác của động cơ V12 .............. 65
Bảng 3.4. Kết quả tính toán và so sánh với số liệu của nhà sản xuất ............. 66
theo đặc tính ngoài động cơ V12 .................................................................... 66

vii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Các phương án cung cấp hyđrô cho ĐCĐT .................................... 20
Hình 2.1. Sự lựa chọn nhiên liệu thay thế ....................................................... 36
Hình 2.2. Sơ đồ động cơ lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô, [17] ...................... 41
Hình 2.3. Hệ số trao đổi nhiệt theo góc quay trục khuỷu tính toán ................ 47
theo phương trình của Woschni và Hohenberg............................................... 47
Hình 2.4. Hình dáng quy luật tỏa nhiệt khi cháy theo Vibe ........................... 48

Hình 2.5. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử xy lanh ........................ 52
Hình 2.6. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu ......................................................... 54
cho phần tử cơ cấu phân phối khí ................................................................... 54
Hình 2.7. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử vòi phun...................... 55
Hình 2.8. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử các thông số động cơ .. 56
Hình 2.9. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử đường ống .................. 57
Hình 2.10. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử dòng phân chia ......... 58
Hình 3.1. Sơ đồ khối các bước thực hiện mô hình hóa động cơ ..................... 60
Hình 3.2. Độ nâng xu páp nạp, thải theo góc quay trục khuỷu, [19] .............. 64
Hình 3.3. Mô hình động cơ V12 ..................................................................... 65
Hình 3.4. Kết quả tính toán Me, Gnl và so sánh với số liệu ............................. 67
của nhà sản xuất theo đặc tính ngoài của động cơ V12 .................................. 67
Hình 3.5. Cửa sổ giao diện nhập dữ liệu cho phần tử vòi phun hyđrô ........... 68
vào đường nạp của động cơ ............................................................................ 68
Hình 3.6. Khoảng thời gian phun hyđrô theo góc quay trục khuỷu................ 69
Hình 3.7. Mô hình 1 nhánh cụm đường ống nạp động cơ V12 ...................... 69
khi bố trí vòi phun hyđrô vào đường nạp ........................................................ 69
Hình 3.8. Diễn biến áp suất môi chất công tác trong xi lanh của động cơ khi
thay đổi lượng phun hy đrrô vào đường nạp ................................................... 70
Hình 3.9. Áp suất cực đại (a) và tốc độ tăng áp suất trung bình (b) ............... 71
của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô ................................................... 71
Hình 3.10. Diễn biến nhiệt độ môi chất công tác trong xi lanh động cơ ........ 72
lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô ....................................................................... 72
viii


Hình 3.11. Nhiệt độ cực đại môi chất công tác trong xi lanh động cơ ........... 72
lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô ....................................................................... 72
Hình 3.12. Dòng nhiệt từ môi chất truyền cho thành vách buồng cháy ......... 73
của động cơ lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô ................................................... 73

Hình 3.13. Phát thải CO2 của động cơ diesel V12 .......................................... 74
khi bổ sung thêm hy đrô vào đường nạp ......................................................... 74
Hình 3.14. Phát thải NOx của động cơ diesel V12 .......................................... 74
khi bổ sung thêm hy đrô vào đường nạp ......................................................... 74
Hình 3.15. Phát thải PM của động cơ diesel V12 ........................................... 75
khi bổ sung thêm hy đrô vào đường nạp ......................................................... 75
Hình 3.16. Phát thải CO của động cơ diesel V12 ........................................... 75
khi bổ sung thêm hy đrô vào đường nạp ......................................................... 75

ix


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, cùng với sự tăng trưởng về số lượng xe cơ giới là sự gia tăng
ô nhiễm môi trường do khí thải độc hại từ động cơ của các phương tiện. Nguồn
ô nhiễm này gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe và cuộc sống của con người, đặc
biệt là ở các thành phố lớn. Trong sự phát triển của bất kỳ quốc gia nào trên thế
giới, động cơ đốt trong (ĐCĐT) luôn giữ một vai trò vô cùng quan trọng trong
nền kinh tế xã hội và có mặt ở mọi lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp,
giao thông vận tải, quốc phòng và các lĩnh vực khác. Không một nước phát
triển nào lại không có ngành ĐCĐT phát triển. Hiện nay, sự gia tăng nhanh về
số lượng ĐCĐT đang khiến cho mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch truyền thống
tăng cao gây nguy cơ cạn kiệt nhanh nguồn nhiên liệu này và làm môi trường
bị ô nhiễm ngày càng trầm trọng không chỉ ở các quốc gia phát triển trên thế
giới mà cả ở Việt Nam.
Do đó, cần phải có các giải pháp cấp bách để khắc phục vấn đề này. Việc
nghiên cứu phát triển các nguồn nhiên liệu thay thế có mức phát thải thấp và sử
dụng hiệu quả nguồn nhiên liệu sẵn có sẽ là giải pháp căn cơ có tầm ảnh hưởng
toàn cầu, đảm bảo an ninh năng lượng của các quốc gia và sự phát triển bền

vững cho nhân loại. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa phát triển được nguồn nhiên liệu
mới sạch có tiềm năng đủ để thay thế hoàn toàn nhiên liệu truyền thống trên
ĐCĐT nên trước mắt, việc nghiên cứu tối ưu hoá, nâng cao hiệu quả quá trình
cháy của động cơ để tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải độc hại vẫn luôn
được quan tâm hàng đầu.
Môi trường sống của nhân loại đang ngày càng bị ô nhiễm nặng do chính
các chất thải từ các hoạt động của con người gây ra, mà một trong các nguồn
chất thải đó là khí thải của các phương tiện giao thông cơ giới. Trong quá trình
hoạt động các phương tiện giao thông phát thải vào không khí một khối lượng
lớn các loại khói, khí độc như CO, CO2, hyđrôcacbon (HC), NOx, SO2, khói
đen, chì và các chất thải dạng hạt khác. Các thành phần chất thải này không
1


những gây tác hại trực tiếp cho sức khỏe con người mà về lâu về dài còn phá
hoại cả thế giới sinh vật đang phá hoại cả thế giới sinh vật đang nuôi sống con
người. Tùy theo loại động cơ và loại nhiên liệu sử dụng mà khối lượng các
thành phần chất thải độc hại chiếm các tỷ lệ khác nhau. Theo số liệu thống kê
ở Mỹ, các chất ô nhiễm phát thải từ các phương tiện này chiếm 40 ÷ 50% tổng
hàm lượng HC, 50% tổng hàm lượng NOx và 80 ÷ 90% tổng hàm lượng CO ở
khu vực thành phố. Ở các nước phát triển khác như Châu âu và Nhật Bản cũng
xảy ra vấn đề tương tự.
Việc nghiên cứu phát triển và ứng dụng các loại nhiên liệu thay thế đang
là xu hướng chung của nhiều nước trên thế giới nhằm làm giảm sự phụ thuộc
vào nhiên liệu hóa thạch, đảm bảo an ninh năng lượng cũng như giảm tác động
tới môi trường đặc biệt là khí gây hiệu ứng nhà kính. Động cơ cháy do nén
(động cơ diesel) được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: nông nghiệp, giao
thông vận tải, máy phát điện… do ưu điểm nổi bật là hiệu suất cao; tuy nhiên
trong sản phẩm cháy lại chứa nhiều thành phần độc hại với con người và môi
trường đặc biệt là ô xít ni tơ (NOx) và chấy ô nhiễm dạng hạt (PM - Particulate

Matter).
Một trong những biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu quả quá trình cháy
trên các động cơ hiện hành mà không cần thay đổi nhiều về kết cấu động cơ là
bổ sung một lượng nhỏ khí hyđrô hoặc khí giàu hyđrô vào động cơ. Hyđrô có
đặc điểm khuếch tán nhanh, dễ bắt cháy và cháy nhanh nên khi được bắt cháy
trong hỗn hợp với nhiên liệu hóa thạch truyền thống trong xi lanh động cơ nó
sẽ làm tăng tốc độ cháy của hỗn hợp nhiên liệu và giúp nhiên liệu cháy kiệt,
nhờ đó làm tăng hiệu quả quá trình cháy và giảm phát thải độc hại của động cơ.
Với những ưu điểm vượt trội đặc biệt là phần giảm tải ô nhiễm khí thải
nhiên liệu hyđrô còn có những nhược điểm như giá trị nhiệt thấp, việc lưu chứa
nhiên liệu hyđrô hóa lỏng khá khó khăn cho nên nhiên liệu hyđrô chỉ được sử
dụng nhiều như một phụ gia thêm vào nhiên liệu xăng hoặc diesel sử dụng trên
động cơ đốt trong truyền thống. Với phương pháp này thì chỉ cần sử dụng một
2


lượng hyđrô nhất định để thêm vào đường nạp hòa trộn cùng hỗn hợp nhiên
liệu chính để gia tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu, khiến quá trình cháy trong
xylanh diễn ra đều do vậy sẽ làm giảm lượng khí độc thải ra ngoài môi trường.
Chính vì vậy, học viên lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng
hyđrô thêm vào đường nạp đến hiệu suất và phát thải của động cơ diesel”
làm đề tài luận văn cao học của mình.
2. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu các tính chất, cách tồn chứa của nhiên liệu hyđrô trên phương
tiện.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thêm nhiên liệu hyđrô vào đường nạp
đến hiệu suất và phát thải của động cơ diesel thông qua mô phỏng.
- So sánh hiệu suất và tỷ lệ phát thải giữa động cơ đốt trong sử dụng nhiên
liệu diesel truyền thống với động cơ diesel sử dụng thêm hyđrô.
- Trên cơ sở kết quả mô phỏng số đưa ra một số kết luận và kiến nghị.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học:
Luận văn đã góp phần vào việc chỉ ra các ưu điểm nổi trội của việc thêm
hyđrô vào đường nạp trong động cơ sử dụng nhiên liệu diesel. Với đặc tính làm
tăng công suất của động cơ, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tăng hiệu suất của động
cơ đặc biệt là giảm sự phát thải các thành phần độc hại trong khí xả động cơ
diesel truyền thống.
Đã thiết lập được mô hình mô phỏng động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu
diesel - hyđrô có độ tin cậy và chính xác bằng phần mềm mô phỏng động cơ
chuyên dụng GT-Power. Mô hình này có thể sử dụng để nghiên cứu về động
cơ phun hyđrô vào đường nạp cho các mục đích khác nhau.

* Ý nghĩa thực tiễn:

3


- Các mô hình xây dựng, tính toán trong luận văn có thể tham khảo cho
quá trình chế tạo động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel - hyđrô.
- Kết quả của luận văn là cơ sở lý thuyết cho việc so sánh với kết quả
thực nghiệm khi nghiên cứu hiệu suất và chỉ số phát thải giữa động cơ sử dụng
nhiên liệu diesel truyền thống và động cơ sử dụng thêm hyđrô vào đường nạp.
- Trên cơ sở mô hình động cơ lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô đã thiết lập
được, có thể khảo sát nghiên cứu thêm quy luật phun hyđrô trên toàn vùng làm
việc từ đó làm cơ sở để thiết kế chế tạo ECU điều khiển phun hyđrô vào đường
nạp.
4. Đối tượng nghiên cứu
Động cơ diesel V12
5. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết: xây dựng mô hình động cơ diesel sử dụng thêm

hyđrô vào đường nạp bằng phần mềm mô phỏng động cơ 1D chuyên dụng GTPower.
6. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn nghiên cứu về lý thuyết đến đặc tính cháy (tốc độ tỏa nhiệt, hệ số
truyền nhiệt…), các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel khi
phun thêm hyđrô trên đường nạp bằng phần mêm mô phỏng một chiều nhiệt
động GT-Power (Gama Technology-Power của Mỹ); trên cơ sở kết quả thu
được có thể đánh giá được ảnh hưởng của lượng phun hyđrô ở các chế độ khảo
sát đến đặc tính cháy và phát thải của động cơ.
Chế độ tính toán: chế độ công suất định mức.

4


7. Nội dung nghiên cứu
Thuyết minh của luận văn được trình bày gồm các phần chính sau:
- Mở đầu
- Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
- Chương 2. Cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình động cơ sử dụng lưỡng
nhiên liệu
- Chương 3. Mô phỏng động cơ lưỡng nhiên liệu diesel - hyđrô
- Kết luận và kiến nghị

5


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Vấn đề thiếu hụt năng lượng và ô nhiễm môi trường
Ngày nay, do sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô trên
thế giới, nên nhu cầu về dầu mỏ tăng lên nhanh chóng. Thế giới đang phải đối
mặt với thực tế là nguồn nhiên liệu dầu mỏ đang dần cạn kiệt. Theo dự báo của

các nhà khoa học trên thế giới cho biết nguồn cung dầu mỏ có thể đáp ứng nhu
cầu của thế giới trong khoảng 40 ÷ 50 năm nữa nếu không phát hiện thêm các
nguồn dầu mỏ mới. Việt Nam là một quốc gia đang phát triển, nhu cầu vận
chuyển bằng ô tô ngày càng tăng dẫn tới nhu cầu trong nước về nhiên liệu ngày
càng tăng lên.
Theo kết quả điều tra của tập đoàn dầu mỏ BP của Anh quốc, trữ lượng
dầu mỏ trên trái đất đã khảo sát được khoảng 150 tỷ tấn. Năm 2003, lượng dầu
mỏ trên trái đất tiêu thụ khoảng 3,6 tỷ tấn. Nếu không được phát hiện thêm
những nguồn mới thì lượng dầu mỏ trên thế giới chỉ đủ dùng khoảng 40 năm
nữa. Theo các chuyên gia kinh tế trên thế giới, trong vòng 15 năm nữa, lượng
dầu mỏ cung cấp cho thị trường vẫn luôn thấp hơn nhu cầu, chính vì nhu cầu
về xăng dầu và khí đốt không thấy điểm dừng như vậy đã đẩy mạnh giá dầu
trên thế giới. Mặt khác, nguồn năng lượng trên thế giới chủ yếu lại tập trung ở
các khu vực luôn có tình hình bất ổn như Trung Đông (chiếm 2/3 trữ lượng dầu
mỏ trên thế giới), Trung Á, Trung Phi… Mỗi một đợt khủng hoảng giá dầu lại
làm lay chuyển các nền kinh tế thế giới, đặc biệt là các nước đang phát triển
như Việt Nam.
Bên cạnh đó động cơ ô tô sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch từ
dầu mỏ phát thải ra môi trường các chất độc hại gây ra ô nhiễm môi trường,
phá hủy tầng ô zôn, ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Vì vậy việc tìm ra nguồn năng lượng mới có khả năng tái tạo và thân
thiện với môi trường là rất quan trọng và thiết thực. Song hành cùng với việc
sử dụng nhiên liệu truyền thống trên động cơ ô tô, các nhà khoa học trong và
6


ngoài nước đã và đang nghiên cứu tìm ra và sử dụng các nguồn nhiên liệu thay
thế thân thiện với môi trường cho động cơ đốt trong.
1.2. Nhiên liệu thay thế
Theo nguồn gốc nhiên liệu có thể chia thành hai nhóm là nhiên liệu hóa

thạch và nhiên liệu sinh học. Nhiên liệu có thể thay thế nhiên liệu truyền thống
từ dầu mỏ như xăng và diesel gọi là nhiên liệu thay thế. Hiện nay dầu mỏ chiếm
hơn 35% tổng mức tiêu thụ nhiên liệu thương mại chủ yếu của toàn thế giới.
Xếp thứ hai là than đá (chiếm khoảng 23%) và khí thiên nhiên đứng thứ 3
(chiếm 21%). Những loại nhiên liệu hóa thạch này là nguồn phát thải khí nhà
kính chủ yếu gây nóng lên toàn cầu và làm biến đổi khí hậu.
Các loại nhiên liệu có nguồn gốc sinh học gọi là nhiên liệu sinh học
(NLSH) là một dạng nhiên liệu thay thế, chiếm 10% tổng mức tiêu thụ năng
lượng chủ yếu trên toàn cầu, NLSH gồm nhiên liệu rắn như gỗ, củi, khí sinh
học, nhiên liệu lỏng như ethanol sinh học và các diesel sinh học chế biến từ các
loại cây trồng như cây mía đường, các loại cỏ năng lượng hoặc từ gỗ nhiêu liệu,
than củi, chất thải nông nghiệp và các sản phẩm phụ, những phế thải rừng, phân
vật nuôi và các sản phẩm khác. NLSH có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại
nhiên liệu hóa thạch (dầu khí, than đá...) [3]:
+ Tính chất thân thiện với môi trường: sinh ra ít khí gây hiệu ứng nhà
kính (một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất nóng lên) và ít khí gây ô nhiễm môi
trường hơn các loại nhiên liệu truyền thống.
+ Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này chế biến từ hoạt động sản
xuất nông nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài
nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống (than đá, dầu mỏ).
NLSH đang là xu thế phát triển tất yếu, nhất là ở các nước nông nghiệp
và nhập khẩu nhiên liệu, do có các ưu điểm vượt trội khác: nguyên liệu để sản
xuất NLSH rất phong phú, có khả năng sản xuất và cung cấp với số lượng lớn
để thay thế khi giá xăng dầu khoáng ngày càng tăng. NLSH không chứa các
7


chất gây độc hại như dầu mỏ, khả năng phân hủy sinh học cao. Sử dụng NLSH
thuận tiện đơn giản bên cạnh các dạng nhiên liệu khác, ví dụ có thể sử dụng
xăng pha ethanol, mà không cần thay đổi, hoán cải các động cơ và mạng lưới

phân phối hiện có.
Công nghệ sản xuất ethanol, dầu mỡ động thực vật và pha chế NLSH
không phức tạp như công nghệ lọc hoá dầu với đầu tư thấp hơn nhiều, có thể
sản xuất với các quy mô khác nhau. Chính vì vậy, hiện nay, NLSH đang được
các quốc gia nói trên định hướng sử dụng rộng rãi.
Tuy nhiên hiện nay NLSH mới chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong cán cân
năng lượng thế giới do giá thành cao và gây ra những nguy cơ đến vấn đề an
ninh lương thực, nhất là đối với những nước đang phát triển. Chính vì thế, các
nhà khoa học vẫn không ngừng nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp khắc phục
những hạn chế của NLSH.
Như trên đã trình bày, NLSH là một dạng nhiên liệu thay thế bên cạnh
các nhiên liệu thay thế khác. Theo trạng thái, nhiên liệu thay thế cho động cơ
đốt trong tồn tại ở hai dạng:
- Nhiên liệu thay thế dạng khí;
- Nhiên liệu thay thế dạng lỏng.
1.2.1. Nhiên liệu thay thế dạng khí
Dưới đây giới thiệu một số nhiên liệu thay thế dạng khí tương đối phổ
biến dùng cho động cơ đốt trong.

 Khí nén thiên nhiên (CNG - Compressed Natural Gas)
CNG là khí không màu, không mùi, có nhiệt độ ngọn lửa khoảng 1950ºC
và nhẹ hơn không khí. Thành phần chủ yếu của CNG gồm các hyđrôcarbon,
trong đó metan có thể chiếm đến 95%, etan chiếm 5% đến 10% cùng một lượng
nhỏ propan, butan và các khí khác.
Theo [1] “Đặc điểm cháy của động cơ diesel sử dụng lưỡng nhiên liệu
Diesel-CNG (Trong trường hợp sử dụng Acid béo methyl esters phun mồi)”
8


cho thấy, khi tỷ lệ CNG thay thế tới 75% thì hiệu suất nhiệt là tương tự như

động cơ sử dụng diesel gốc. Khi tỷ lệ CNG thay thế lớn hơn 75% thì hỗn hợp
công tác khó cháy hơn và hiệu suất nhiệt giảm đáng kể, cũng như phát thải HC
và NOx tăng lên nhiều.

 Hyđrô và khí giàu hyđrô
Hyđrô có thể được sản xuất từ nguồn hyđrôcacbon hóa thạch, từ nước và
từ sinh khối bằng các phương pháp như reforming hơi nước, oxy hóa không
hoàn toàn, nhiệt phân khí thiên nhiên, thu hồi H2 từ quá trình reforming và điện
phân nước [3].
Hyđrô có thể được sử dụng trực tiếp trên động cơ đốt trong ở dạng hyđrô
lỏng (nhiệt độ hóa lỏng là -253oC ở điều kiện khí quyển) hoặc ở dạng nén (áp
suất bình chứa lên tới 700 bar). Vấn đề tồn chứa hyđrô một cách hiệu quả, an
toàn vẫn đang nhận được sự quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu và doanh
nghiệp. Hyđrô hiện được cho là nguồn tiềm năng làm pin nhiên liệu để sản sinh
điện năng. Mặc dù còn có những vấn đề khó khăn về quá trình tồn trữ và giá
thành, nhưng với nhiệt trị lớn (theo khối lượng) và nguồn nguyên liệu được
xem như là vô hạn nên hiện tại hyđrô được xem là “nhiên liệu của tương lai”
[3].
Khí giàu hyđrô là hỗn hợp của khí hyđrô và một số khí khác như oxy
(trong khí HHO), CO (trong khí tổng hợp) cùng một số tạp chất khác. Khí giàu
hyđrô thường được sử dụng trên động cơ như là một phụ gia nhiên liệu bằng
cách bổ sung khí vào đường nạp nhằm cải thiện quá trình cháy và giảm phát
thải ô nhiễm [3].
1.2.2. Nhiên liệu thay thế dạng lỏng
Dưới đây giới thiệu một số nhiên liệu thay thế dạng lỏng tương đối phổ
biến dùng cho động cơ đốt trong.

 Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG - Liquefied Petroleum Gas)

9

LPG là sản phẩm của quá trình hoá lỏng khí đồng hành thu được trong
quá trình chưng cất dầu mỏ bao gồm hai thành phần chính là propan, C3H8 và
butan, C4H10 [3]. LPG có thể sử dụng trực tiếp thay thế cho xăng trên động cơ
đánh lửa cưỡng bức hoặc cũng có thể sử dụng trên động cơ cháy do nén như là
một phụ gia nhiên liệu.
Giá trị áp suất hóa lỏng LPG phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp:
khoảng 2,2 bar đối với C4H10 tại 20oC, và khoảng 22 bar đối với C3H8 tại 55oC
[2]. Thông thường LPG được chứa trong bình ở áp suất khoảng 8 bar với tỷ lệ
propan/butan khoảng 60%/40%.
Khi sử dụng LPG cho động cơ đốt trong nhận thấy [3]:
- Phát thải HC giảm hơn ba lần và phát thải NOx ít hơn khi phun trực tiếp
vào buồng cháy.
-Tổng lượng tiêu hao nhiên liệu giảm khi tăng tỷ lệ LPG thay thế khi tốc
độ động cơ lớn hơn 2000 vg/ph, khi tốc độ động cơ lớn hơn 2400 vg/ph suất tiêu
hao năng lượng giảm rõ rệt, đồng thời phát thải HC và NOx tăng nhiều trong khí
phát thải CO và soot giảm. Bên cạnh đó các nghiên cứu về sử dụng LPG cho
động cơ đốt trong, cũng cho thấy cần phải giảm góc phun sớm để đảm bảo các
chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và phát thải.

 Than hóa lỏng (CTL - Coal To Liquid) và khí hóa lỏng (GTL - Gas To Liquid)
Than sau quá trình khí hoá, tạo ra syngas và thực hiện quá trình FischerTropsch (FT) để tạo thành FT diesel (CTL). Trong khi đó, GTL được điều chế
từ khí methane, CH4 (có thể từ nguồn gốc tái tạo như biogas hoặc từ nguồn gốc
hoá thạch như khí thiên nhiên). Các sản phẩm nhiên liệu được sản xuất từ khí
methane gồm methanol, DME hoặc FT diesel [3].

 Dimethyl Ether (DME)

10

Dimethyl Ether (DME), công thức hoá học là CH3-O-CH3, là loại nhiên
liệu có thể làm khí đốt và có khả năng thay thế cho diesel trên động cơ cháy do
nén nhờ có trị số xêtan cao. DME có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác
nhau như nhiên liệu gốc hoá thạch, than đá, khí thiên nhiên và sinh khối [3].

 Biodiesel
Trong những năm gần đây, việc quan tâm sử dụng biodiesel thay thế cho
diesel khoáng ngày càng được quan tâm. Vấn đề ảnh hưởng của việc sử dụng
trực tiếp biodiesel đến quá trình phun nhiên liệu, quá trình cháy, cũng như đặc
tính động cơ, ô nhiễm môi trường và tính kinh tế nhiên liệu đang được các nhà
khoa học quan tâm, và các kết quả đã chỉ ra rằng sự ảnh hưởng này phụ thuộc
vào tính chất hóa học, tính chất vật lý của biodiesel và thông số động cơ, cũng
như điều kiện làm việc của động cơ, …
Theo hầu hết các nghiên cứu cho thấy công suất động cơ, mô men động
cơ, phát thải dạng hạt PM, phát thải CO và phát thải HC chưa cháy nhìn chung
đều giảm khi sử dụng biodiesel thay thế diesel khoáng. Tuy nhiên phát thải NOx
lại tăng.
Biodiesel có nhiệt trị thấp hơn diesel khoáng. Do đó, nếu hiệu suất cháy
như nhau thì tiêu hao nhiên liệu sẽ cao hơn khi sử dụng biodiesel thay thế diesel
khoáng.

 Ethanol
Cồn là nhiên liệu sinh học được chế biến từ bã mía, than củi, giấy vụn,
thân và lá bắp, rơm rạ, mùn cưa, phế phẩm lâm nghiệp, phế phẩm bông sợi …
có thể tái sinh được, vừa giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường,
vừa hạn chế dùng nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch. Cồn có công thức hoá
học chung là CnH2n+1OH được xem là nhiên liệu phù hợp nhất để sử dụng cho
động cơ đánh lửa cưỡng bức nhờ có trị số octane cao và tính chất vật lý, hoá

học tương tự như xăng. Hiện nay, cồn tồn tại ở bốn thể là ethanol (C2H5OH),
methanol (CH3OH), butanol (C4H9OH) và propanol (C3H7OH), tất cả đều là
11


chất lỏng không màu, tuy nhiên methanol và butanol đều rất độc, đặc biệt là
butanol. Hơn nữa, giá thành sản xuất butanol khá cao so với giá thành sản xuất
ethanol và methanol. Vì vậy hiện tại ethanol được sử dụng rộng rãi hơn cả cho
các phương tiện giao thông vận tải [3].
1.3. Nhiên liệu hyđrô dùng cho động cơ đốt trong
1.3.1. Khái niệm chung
Hyđrô là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ nhưng không tồn tại ở các
mỏ, như các mỏ dầu khí gốc khoáng mà thường liên kết với nguyên tố khác
như ô xy hay cacbon tạo thành phân tử của các chất khác nhau. Cần sử dụng
nguồn năng lượng để tách được hyđrô từ các phân tử này, sau đó có thể sử dụng
hyđrô làm nhiên liệu cho quá trình đốt cháy hoặc trong pin nhiên liệu. Đây được
coi là nguồn năng lượng sạch và bền vững, có thể ứng dụng cho phương tiện
giao thông và các nguồn động lực tĩnh tại, qua đó giúp đa dạng hóa các nguồn
nhiên liệu và giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ truyền thống. Khí hyđrô thường
được tạo ra từ 2 nguồn chính là từ nước và từ nhiên liệu hóa thạch.
- Tạo hyđrô từ nước:
Hyđrô được tạo ra bằng phương pháp tách nước thực hiện bằng nhiều
quá trình khác nhau như điện phân nước, quang phân, quang sinh học và phân
ly nước ở nhiệt độ cao. Phương pháp điện phân nước cần nguồn điện năng để
tách nước thành hyđrô và ôxy:
H2O + điện năng  H2 + 1/2O2
Theo phương pháp này nguồn nhiên liệu là vô tận nhưng tiêu hao điện
năng lớn, trong khi điện năng lại thường được tạo ra bởi các nguồn nhiên liệu
hóa thạch. Nhiệt độ nước tăng lên thì điện năng cần cung cấp cho phản ứng
giảm xuống, do vậy có thể sử dụng nguồn nhiệt thải từ các quá trình khác để

làm nóng nước giảm tiêu thụ điện năng. Có thể sử dụng năng lượng của các
chu trình sẵn có trong tự nhiên để sản xuất hyđrô từ các nguồn tái tạo. Ví dụ
như khi tách hyđrô từ nước bằng quá trình nhiệt hóa thì sử dụng một số hóa
12


chất và nhiệt, nếu bằng quang phân thì sử dụng ánh sáng mặt trời và một số
chất xúc tác, nếu bằng quá trình sinh học và quang sinh học thì sử dụng ánh
sáng mặt trời và các sinh vật sinh học.
- Tạo hyđrô từ nhiên liệu hóa thạch:
Hyđrô có thể được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch bằng nhiều cách khác
nhau như reforming hơi nước (thường sử dụng đối với khí thiên nhiên CH4),
khí hóa than... Sản xuất hyđrô từ khí thiên nhiên được thực hiện theo ba quá
trình hóa học khác nhau gồm reforming hơi nước, ô xy hóa một phần và quá
trình reforming kết hợp. Quá trình reforming hơi nước diễn ra ở nhiệt độ khoảng
700 ÷ 850 0C, áp suất 3 ÷ 25 bar, sản phẩm chứa khoảng 12% CO sau đó được
chuyển thành CO2 và H2 bởi phản ứng dịch chuyển nước - khí:
CH4 + H2O + nhiệt  CO + 3H2
CO + H2O  CO2 + H2 + nhiệt
Quá trình ô xy hóa một phần khí thiên nhiên tạo ra CO, H2 và sinh nhiệt,
đây là phản ứng tỏa nhiệt nên không cần nguồn nhiệt cấp từ bên ngoài.
CH4 + 1/2O2  CO + 2H2 + nhiệt
Lượng CO sinh ra được chuyển thành H2 bở phản ứng dịch chuyển nước
- khí như trên.
Quá trình reforming kết hợp gồm cả hai quá trình reforming hơi nước và
ô xy hóa một phần khí thiên nhiên. Reforming kết hợp là quá trình tỏa nhiệt,
nhiệt độ ra khỏi buồng phản ứng khoảng 950 đến 1100 0C, áp suất tới 100 bar.
Hyđrô có thể được tạo ra bằng phương pháp khí hóa than, thường than
được chuyển thành CO và H2 với sự có mặt của hơi nước và nhiệt.
C (rắn) + H2O + nhiệt  CO + H2

Ngoài ra, hyđrô cũng được tạo ra từ nguồn nhiên liệu sinh khối bằng các
quá trình chuyển đổi nhiệt hóa, sinh hóa hoặc tách cơ học. Công nghệ tạo hyđrô
yêu cầu khối lượng nguyên liệu lớn và phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguồn
sinh khối, trong khi chất lượng nguồn sinh khối thường thay đổi theo chủng

13


loại và mùa vụ. Đồng thời sản lượng hyđrô tạo ra nhỏ vì hyđrô chỉ chiếm
khoảng 6% trong sinh khối. Vì vậy, công nghệ này đến nay mới thực hiện trong
nghiên cứu mà chưa được áp dụng sản xuất quy mô công nghiệp.
1.3.2. Tính chất của khí hyđrô
Hyđrô là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ và tồn tại chủ yếu ở dạng
hợp chất với các nguyên tố khác. Hyđrô từ lâu đã được xem như một loại nhiên
liệu mong muốn cho động cơ đốt trong (ĐCĐT). Khác với các loại nhiên liệu
nguồn gốc hóa thạch, đây là nguồn nhiên liệu không gây ô nhiễm khí thải, có
thể tái tạo và có thể được sản xuất từ nguồn nước vô tận. Một số tính chất điển
hình của hyđrô được chỉ ra trong Bảng 1.1 [1, 3]. Hyđrô có thể được sử dụng
như một đơn nhiên liệu trên ĐCĐT đốt cháy cưỡng bức [98] hoặc làm nhiên
liệu bổ sung trên cả động cơ xăng [18] và động cơ diesel [88]. Hyđrô khi phản
ứng với không khí tạo ra sản phẩm sạch, chủ yếu nước và không có thành phần
ô nhiễm CO và HC nên không gây ô nhiễm môi trường và không gây hiệu ứng
nhà kính như khi sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch. Thêm nữa, nhiên liệu
này có ưu điểm là cháy nhanh, trị số ốc tan cao (trên 130), chống kích nổ tốt,
nên cho phép động cơ có thể làm việc ở tốc độ rất cao, tỷ số nén lớn, nhờ đó có
thể tăng công suất và hiệu suất của động cơ. Giới hạn thành phần hỗn hợp để
đảm bảo khả năng cháy tốt rất rộng ( = 0,14  10) nên động cơ có thể làm
việc với hỗn hợp rất loãng, góp phần làm tăng tính kinh tế của động cơ. Mặc
dù vậy, nhiên liệu hyđrô cũng có một số nhược điểm so với nhiên liệu xăng và
diesel là nhiệt trị mole rất thấp nên nếu không thay đổi kết cấu động cơ khi

chuyển từ động cơ chạy xăng hoặc diesel sang động cơ chạy hoàn toàn bằng
hyđrô cấp vào đường ống nạp thì công suất động cơ sẽ bị giảm nhiều. Các tính
chất vật lý và tính chất cháy của khí hyđrô ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng
sử dụng khí này làm nhiên liệu trong động cơ đốt trong đã được trình bày một
cách chi tiết trong các tài liệu tham khảo [1,3].
Bảng 1.1. Một số tính chất của hyđrô
14


STT

Tính chất

Giá trị

1

Tỉ trọng tại điều kiện 1 at và 300 K, [kg/m3]

0,082

2

Hệ số khuyếch tán vào không khí, [cm2/s]

0,61

3

Giá trị nhiệt trị thấp, [MJ/kg]

119,7

Mật độ năng lượng, [kJ/m3]
- Ở áp suất 1 atm, 15 0C

4

5

6
7
8

10.050

- Ở áp suất 200 atm, 15 0C

1.825.000

- Ở trạng lái lỏng

8.491.000

Thành phần thể tích trong hỗn hợp lý thuyết
(stoichiometric) với không khí (% thể tích)
Tỷ lệ khối lượng không khí/nhiên liệu của hỗn hợp
lý thuyết (stoichiometric)
Lượng không khí lý thuyết (kg/kg nhiên liệu)
Nhiệt cháy của hỗn hợp nhiên liệu với 1 kg không

khí ở stoichiometric (MJ/kg không khí)

29,53

34,5
34,5
3,37
0,14  10

9

Giới hạn cháy (lambda)

10

Giới hạn cháy (% thể tích hơi nhiên liệu)

11

Năng lượng đánh lửa tối thiểu yêu cầu, [MJ]

12

Tốc độ màng lửa, [m/s]

13

Trị số ốc tan

14

Nhiệt độ tự cháy, [K]

4  75
0,02
3,2  4,4
> 130
858

 Tỷ trọng
Số liệu trong bảng cho thấy hyđrô có tỷ trọng nhỏ chỉ bằng khoảng 11%
so với mê tan và 1,6% so với hơi xăng, tức là nhẹ hơn 8,7 lần so với mê tan và
63,2 lần so với hơi xăng ở cùng điều kiện áp suất. Trong bảng tuần hoàn hoá
học, hyđrô có khối lượng phân tử là 2,016 và là nguyên tố nhẹ nhất; tỉ trọng

15


của nó nhỏ hơn 14 lần so với không khí ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn. Hyđrô
tồn tại ở dạng lỏng tại nhiệt độ dưới 20,3 K. Tỷ trọng của hyđrô nhỏ sẽ làm
giảm mật độ năng lượng của nhiên liệu này.

 Hệ số khuếch tán
Hyđrô có hệ số khuyếch tán cao gấp hơn 3 lần mê tan và hơn 12 lần xăng
nên khả năng tạo hỗn hợp đồng nhất với không khí trong động cơ tốt hơn nhiều
so với mê tan và xăng. Thêm nữa, vì có hệ số khuếch tán cao cộng với tỷ trọng
nhỏ nên hyđrô khi bị rò rỉ ra môi trường ngoài sẽ rất dễ dàng phát tán và bay
lên chứ không tập trung gần mặt nền như khí mê tan và xăng nên nguy cơ xảy
ra cháy nổ và hỏa hoạn thấp hơn rất nhiều so với hai nhiên liệu kia [1,3].

 Nhiệt trị và năng lượng cháy trong động cơ
Hyđrô có nhiệt trị khối lượng cao nhất so với tất cả các loại nhiên liệu
khác của động cơ. Nhiệt trị của hyđrô là 119,7 MJ/kg gấp gần ba lần so với
xăng. Tuy nhiên, do tỷ trọng của hyđrô nhỏ nên mật độ năng lượng của nó nhỏ
hơn so với mê tan và xăng và thành phần thể tích nhiên liệu trong hỗn hợp với
không khí lại lớn hơn so với trường hợp hai nhiên liệu kia nên công suất động
cơ hyđrô có thể sẽ thấp hơn động cơ chạy khí mê tan và xăng nếu động cơ có
cùng dung tích xi lanh và cấp nhiên liệu vào đường ống nạp. Vấn đề này cần
phải được lưu lý khi thiết kế động cơ hyđrô để đảm bảo công suất yêu cầu của
động cơ. Trong động cơ phun nhiên liệu trực tiếp nếu cùng tốc độ và dung tích
xi lanh thì động cơ hyđrô sẽ có công suất lớn hơn.

 Giới hạn cháy
Giới hạn cháy là phạm vi cháy đặc trưng cho khả năng có thể cháy của
nhiên liệu với không khí ở những tỉ lệ nhiên liệu/không khí nhất định. Hyđrô
có phạm vi cháy rất rộng nằm giữa 4% đến 75% thể tích hyđrô có trong hỗn
hợp nhiên liệu - không khí (tương đương  = 1,4  10), trong khi đó khí thiên

16