Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xác định góc phun sớm tối ưu cho động cơ diesel sử dụng hỗn hợp nhiên liệu ethanol diesel

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GÓC PHUN SỚM TỐI ƯU
CHO ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG HỖN HỢP
NHIÊN LIỆU ETHANOL - DIESEL

LUẬN VĂN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Đà Nẵng, Năm 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GÓC PHUN SỚM TỐI ƯU
CHO ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG HỖN HỢP
NHIÊN LIỆU ETHANOL - DIESEL

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Mã số: 60.520.116

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. DƯƠNG VIỆT DŨNG

Đà Nẵng, Năm 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả được tôi trình bày trong luận văn là trung thực và
chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Phượng


NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GÓC PHUN SỚM TỐI ƯU CHO ĐỘNG CƠ
DIESEL SỬ DỤNG HỖN HỢP NHIÊN LIỆU ETHANOL-DIESEL
Học viên: Nguyễn Thị Phượng Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số: 60.52.01.16
Khóa: K30, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Ethanol pha vào diesel DO0,05S để làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong
là một giải pháp sẽ làm phong phú thêm nguồn nhiên liệu cho tương lai, đồng thời
giảm thiểu được ô nhiễm môi trường do khí thải gây ra. Tuy nhiên để có thể tổng
qt hóa việc áp dụng, thì việc nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn Ethanoldiesel đến mức độ phát thải ô nhiễm của động cơ diesel cần được đánh giá bằng
thực nghiệm. Các kết quả đạt được của luận văn này chỉ ra sự cải thiện đánh kể về
nồng độ các chất khí phát thải của động cơ EV2600 dùng nhiên liệu diesel DO0,05S
pha thêm 3%, 5% và 7% ethanol. Động cơ được thử nghiệm trên băng thử công suất
Froude. Kết quả thử nghiệm cho thấy nhiên liệu sinh học Ethanol- diesel có tính ổn
định tốt, Ethanol gần như hịa tan hồn tồn gần vào dầu diesel với hàm lương pha

đến 7% thể tích. Nghiên cứu lý thuyết là nền tảng khoa học, định hướng tốt cho việc
tiến hành thí nghiệm khơng vấp phải sai lầm, ít tốn thời gian và chi phí. Khi khơng
thay đổi góc phun sớm hoặc thay đổi với một góc nhỏ (thay đổi 01 tấm đệm 0,1
[mm] ứng với +/- 1,5 độ) thì tính kinh tế kỹ thuật gần như không thay đổi; Tuy
vậy, so với dầu diesel, khí xả CO2 và NOx đều có xu hướng giảm từ 2% đến 11%.
Khi thay đổi góc phun sớm từ 3,0 độ trở lên (tương ứng 02 tấm đệm 0,1[mm] trở
lên) thì tính kinh tế kỹ thuật đều giảm; Các chất khí xả NOx và CO2 do vậy cũng
giảm mạnh do quá trình cháy diễn ra kém
STUDY EARLY DETERMINATION OF CORNER INJECTION DIESEL
ENGINE OPTIMIZATION FOR MIXED USE ETHANOL-DIESEL FUEL
Abstract – Ethanol blends into diesel DO0,05S as a fuel for internal combustion
engines as a solution that will enrich the fuel supply for the future, while
minimizing the environmental pollution caused by emissions. However, in order to
generalize the application, the study of the effect of the rate of blending of Ethanoldiesel to the level of pollutant emissions of diesel engines should be evaluated
experimentally. The results of this master thesis show an improvement in the
emission levels of EV2600 diesel DO0.05S diesel fuel by 3%, 5% and 7% ethanol.
The engine was tested on the Froude test strip. Test results show Ethanol-diesel
biofuels are very stable, and Ethanol is almost completely soluble in diesel oil with
up to 7% wages. Theoretical research is a good foundation for conducting
experiments without mistakes, less time and money. When the angle of injection is
not changed or changed with a small angle (change 01 pad 0.1 [mm] +/- 1.5
degrees), the technical economics almost unchanged; However, compared to diesel,
CO2 and NOx emissions tend to decrease from 2% to 11%. When the angle of
injection is increased from 3.0 degrees or more (02 pads 0.1 [mm] or more), the
technical economics are reduced; NOx and CO2 emissions are also significantly
reduced due to poor combustion


MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA

LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC ................................... 4
1.1.1. Giới thiệu chung ............................................................................... 4
1.1.2. Các loại nhiên liệu sinh học .............................................................. 5
1.2. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC TRÊN THẾ
GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .............................................................................. 8
1.2.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới .......................... 8
1.2.2. Tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam ........................... 10
1.3. SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU ETHANOL SINH HỌC TRÊN ĐỘNG
CƠ ĐỐT TRONG ...................................................................................... 12
1.4. KẾT LUẬN .......................................................................................... 14
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................... 15
2.1. TÍNH CHẤT CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC SỬ DỤNG TRONG
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ......................................................................... 15
2.1.1. Giới thiệu về Ethanol sinh học ....................................................... 15
2.1.2. Một số tính chất lý hóa của Ethanol ............................................... 17
2.2 QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL .............................. 19
2.2.1 Diễn biến quá trình cháy của động cơ Diesel. ................................. 19
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy. ...................................... 23
2.3. ĐIỀU CHỈNH GÓC PHUN SỚM CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ....... 27
2.3.1 Điều chỉnh góc phun sớm cho động cơ Diesel ................................ 27
2.3.2 Các phương pháp điều chỉnh góc phun sớm động cơ Diesel. ......... 28
2.3.3 Cách điều chỉnh góc phun sớm ở động cơ thí nghiệm EV2600 ...... 29
2.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ .......... 31

2.4.1. Đặc tính tốc độ (đặc tính ngồi và đặc tính bộ phận ) .................... 33
2.4.2. Đặc tính tải ...................................................................................... 42


2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG ...................................................................... 45
Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ................................................ 46
3.1. PHƯƠNG PHÁP PHỐI TRỘN HỖN HỢP VÀ KẾT QUẢ PHÂN
TÍCH MẪU NHIÊN LIỆU TRONG THỰC NGHIỆM ......................... 46
3.1.1. Phương pháp phối trộn hỗn hợp Diesel và Ethanol theo tỷ lệ 3%,
5%, 7%, thể tích ........................................................................................ 46
3.1.2 Kết quả phân tích mẫu nhiên liệu trong thực nghiệm...................... 47
3.2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ..................................................... 47
3.2.1. Mục tiêu, yêu cầu thực nghiệm ....................................................... 47
3.2.2. Sơ đồ bố trí thực nghiệm ................................................................ 47
3.2.3. Các thiết bị phục vụ thực nghiệm ................................................... 50
3.2.4. Động cơ thí nghiệm ........................................................................ 56
3.2.5. Lắp đặt băng thử và động cơ........................................................... 57
3.2.6. Quy trình thực nghiệm .................................................................... 58
3.2.7. Kết quả thực nghiệm ....................................................................... 64
3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG ...................................................................... 72
Chương 4: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ .................................. 73
4.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CỦA NHIÊN LIỆU PHỐI TRỘN
DIESEL – ETHANOL ............................................................................... 73
4.2. XÁC ĐỊNH GÓC PHUN SỚM TỐI ƯU CỦA ĐỘNG CƠ THỰC
NGHIỆM KHI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU DOE5 .................................... 73
4.2.1 Cơng suất có ích (Ne) ....................................................................... 73
4.2.2 Mơ men có ích (Me) ......................................................................... 77
4.2.3 Suất tiêu hao nhiên liệu (ge) ............................................................. 80
4.3. ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI Ô NHIỂM ................................................ 83
4.3.1 Nồng độ NOx ................................................................................... 83

4.3.2 Nồng độ CO2 ................................................................................... 86
4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG ...................................................................... 88
KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ........................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 91
PHỤ LỤC 1 ..................................................................................................... 94
PHỤ LỤC 2 ..................................................................................................... 95


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
1. Danh mục các ký hiệu La Tinh :
ge

[kg/kW.h]

Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

Me

[N/m]

Mơ men đầu ra trục khuỷu

Ne

[kW]

Cơng suất có ích động cơ

pk

[N/m2]

Áp suất khí nạp

pi

[N/m2]

Áp suất chỉ thị trung bình

pm

[N/m2]

Áp suất tổn thất cơ khí

gct

[kg/chu trình]

Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình

M

[kmol/kg]

Lượng thay đổi phân tử mơi chất khi cháy

M0

[kmol/kg]

Số mol khơng khí

M1

[kmol/kg]

Số mol khí nạp mới

M2

[kmol/kg]

Số mol sản phẩm cháy

 QH

[kJ/kg]

Tổn thất nhiệt do cháy khơng hồn tồn

n1

-

Chỉ số nén đa biến

m

-

Chỉ số giản nỡ nhiệt khí sót

2. Danh mục các ký hiệu Hy lạp :
o

-

Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết



-

Hệ số biến đổi phân tử thực tế

Z

-

Hệ số biến đổi phân tử tại z

z

-

Hệ số lợi dụng nhiệt tại z

b

-

Hệ số lợi dụng nhiệt tại b



-

Tỉ số tăng áp

1

-

Hệ số nạp thêm

2

-

Hệ số quét buồng cháy

đ

-

Hệ số điền đầy đồ thị

Θs

-

Góc phun sớm


3. Các chữ viết tắt :
NLSH

Nhiên liệu sinh học

NLBT

Nhiên liệu biến tính

DOE3

Hỗn hợp diesel – ethanol với 97% diesel và 3% ethanol

DOE5

Hỗn hợp diesel – ethanol với 95% diesel và 5% ethanol

DOE7

Hỗn hợp diesel – ethanol với 93% diesel và 7% ethanol

ĐCT

Điểm chết trên

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

1.1

Tổng sản lượng diezel sinh học ở một số nước trên thế giới

8

2.1

Yêu cầu kỹ thuật đối với Ethanol nhiên liệu biến tính

16

2.2

Kết quả thử nghiệm DOE5 và DOE7

18

2.3

Tổng hợp mối quan hệ giữa các lá đệm và góc phun

sớm .

31

3.1

Đặc điểm kỹ thuật máy phân tích khí thải

53

3.2

Nội dung cơng việc thực hiện đo

54

3.3

Thơng số động cơ.

56

3.4

Số liệu thí nghiệm khi động cơ sử dụng dầu diesel

64

3.5

Số liệu thí nghiệm khi động cơ sử dụng dầu DOE3

66

3.6

Số liệu thí nghiệm khi động cơ sử dụng dầu DOE5

67

3.7

Số liệu thí nghiệm khi động cơ sử dụng dầu DOE7

68


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

Trang

2.1

Cấu trúc phân tử của Ethanol

17

2.2

Diễn biến quá trình cháy trong động cơ Diesel

20

2.3

Sơ đồ nguyên lý truyền động của bơm cao áp.

29

2.4

Bơm cao áp và các tấm đệm điều chỉnh góc phun sớm

30

2.5

Khuynh hướng biến thiên của

v 

v
 v max theo tốc

n
n
độ nn

34

2.6

Biến thiên % gct và a của động cơ diesel theo n
đối với bơm Boschs

36

2.7

Biến thiên của ηm theo n của động cơ diesel

37

2.8

Biến thiên Pe và Me theo n của động cơ Diesel

38

2.9

Đặc tính tốc độ động cơ diesel

39

2.10

Đặc tính tốc độ động cơ Diesel

40

2.11

Xu hướng biến thiên của và ge theo n của động cơ diesel

42

2.12

Đặc tính tải của động cơ diesel

44

3.1

Mẫu nhiên liệu sinh học DO, DOE3, DOE5, DOE7

46

3.2

Sơ đồ bố trí chung hệ thống băng thử cơng suất Froude

49

3.3

Băng thử thủy lực Froude DPX3

50

3.4

Card NI-6009

51

3.5

Thiết bị AVL733S

51

3.6

Thiết bị đo khí xả KGENG

52

3.7

Thiết bị kiểm tra góc đánh lửa

56

3.8

Bố trí lắp đặt băng thử Froude và động cơEV2600NB

57

3.9a

Màn hình theo dõi dữ liệu đo mô-men và tốc độ động cơ

60

3.9b

Màn hình ghi nhận dữ liệu đo mơ-men và tốc độ động cơ

61


Số hiệu

Tên hình

Trang

3.10

Màn hình hiển thị dữ liệu đo tiêu hao nhiên liệu động cơ.

62

3.11

Màn hình hiển thị dữ liệu đo các chất khí phát thải động
cơ

63

3.12

Đặc tính thử nghiệm Me[Nm], Gh[kg/h] chạy dầu diesel
DO ở các vị trí 10%, 30%, 50% và 70% theo đặc tính
điều chỉnh của động cơ EV2600

71

3.13

Diễn biến công suất Ne[kW] và ge[g/kWh] theo phụ tải
của động cơ chạy dầu diesel DO ở các vị trí 10%, 30%,
50% và 70%

71

3.14

Đặc tính thử nghiệm Me[Nm] và Ne[kW] chạy mẫu
DOE5 ở các vị trí 10%, 30%, 50% và 70% theo đặc tính
điều chỉnh của động cơ EV2600

72

4.1

Diễn biến công suất mẫu nhiên liệu DOE5 theo phụ tải
tại vị trí 30% thanh răng khi thay đổi 05 góc phun sớm

74

4.2

Diễn biến công suất mẫu nhiên liệu DOE5 theo phụ tải
tại vị trí 50% thanh răng khi thay đổi 05 góc phun sớm

75

4.3

Diễn biến cơng suất mẫu nhiên liệu DOE7 theo phụ tải
tại vị trí 30% thanh răng khi thay đổi 05 góc phun sớm

76

4.4

Diễn biến mơ men động cơ theo phụ tải (tính theo cơng
suất) dùng nhiên liệu DOE5 tại vị trí 30% thanh răng ở
05 góc phun sớm khác nhau

78

4.5

Diễn biến mô men động cơ theo phụ tải (tính theo cơng
suất) dùng nhiên liệu DOE5 tại vị trí 30% thanh răng ở
05 góc phun sớm khác nhau

78

4.6

Diễn biến mơ men động cơ theo phụ tải (tính theo cơng
suất) dùng nhiên liệu DOE7 tại vị trí 30% thanh răng ở
05 góc phun sớm khác nhau

79

4.7

Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo phụ
tải của mẫu DOE5 tại vị trí 30% thanh răng ở 05 góc
phun sớm khác nhau

80

4.8

Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo phụ
tải của mẫu DOE5 tại vị trí 50% thanh răng ở 05 góc

81

Số hiệu

Tên hình

Trang

phun sớm khác nhau

4.9

Diễn biến suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo phụ
tải của mẫu DOE7 tại vị trí 30% thanh răng ở 05 góc
phun sớm khác nhau

82

4.10

Diễn biến phát thải NOx của mẫu nhiên liệu DOE5 theo
phụ tải ở vị trí thanh răng 30% khi thay đổi 05 góc phun
sớm khác nhau và so với DO

83

4.11

Diễn biến phát thải NOx của mẫu nhiên liệu DOE5 theo
phụ tải ở vị trí thanh răng 50% khi thay đổi 05 góc phun
sớm khác nhau và so với DO

84

4.12

Diễn biến phát thải NOx của mẫu nhiên liệu DOE7 theo
phụ tải ở vị trí thanh răng 30% khi thay đổi 05 góc phun
sớm khác nhau.

85

4.13

Diễn biến phát thải CO2 của DOE5 theo phụ tải ở 30%
vị trí thanh răng khi thay đổi 05 góc phun sớm khác nhau
& so với dầu DO

86

4.14

Diễn biến phát thải CO2 của DOE5 theo phụ tải ở 50%
vị trí thanh răng khi thay đổi 05 góc phun sớm khác nhau
& so với dầu DO

87

4.15

Diễn biến phát thải CO2 của DOE7 theo phụ tải ở 30%

vị trí thanh răng khi thay đổi 05 góc phun sớm khác nhau
& so với dầu DO

87


1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường luôn là mục
tiêu nghiên cứu của ngành động cơ và ô tô. Trong tình hình dầu mỏ đang cạn
kiệt và sự biến đổi khí hậu trái đất đang trở thành hiểm họa đối với lồi người
thì vấn đề nêu trên càng trở thành mối quan tâm hàng đầu của cả thế giới.
Tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường luôn là mục tiêu
nghiên cứu của ngành động cơ đốt trong nói chung và ơ tơ nói riêng. Trong
tình hình dầu mỏ đang cạn kiệt và sự biến đổi khí hậu trái đất đang trở nên
ngày một nghiêm trọng đối với lồi người thì vấn đề năng lượng và mơi
trường càng trở thành mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học cũng như
các giới quản lý trên toàn thế giới.
Song song với việc hoàn thiện các hệ thống của động cơ đốt trong để
nâng cao hiệu suất nhiệt, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm thiểu ơ nhiễm mơi
trường thì các dự án, các chương trình nghiên cứu nhằm tìm kiếm nguồn năng
lượng mới, nhiên liệu thay thế và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng này
cũng đã và đang được các nhà khoa học tập trung nghiên cứu.
Để giải quyết vấn đề giảm thiểu ô nhiễm môi trường, trên thế giới hiện
nay đã và đang sử dụng các loại nhiên liệu thay thế sạch như khí dầu mỏ hóa
lỏng LPG, khí thiên nhiên nén/hoặc lỏng (CNG/LNG). Ngồi ra, các loại
nhiên liệu sinh học như Biogas, Biomass, Ethanol, Butanol… cũng đã và
đang được quan tâm nghiên cứu bởi tính chất sạch, ít gây ơ nhiễm mơi

trường; hơn nữa nhiên liệu sinh học được hình thành từ các chất hữu cơ động
thực vật nên sản lượng lớn và phân bố hầu khắp trái đất. Do đó, đây là nguồn


2

nhiên liệu thay thế bổ sung phong phú, mang tính bền vững; góp phần đáng
kể vào việc duy trì an ninh năng lượng trên tồn thế giới nói chung.
Ngày nay, nhiên liệu Ethanol đã và đang được nghiên cứu để thay thế
một phần vào nhiên liệu truyền thống xăng/dầu nhằm làm giảm mức độ ơ
nhiễm khơng khí cũng như ảnh hưởng sức khỏe con người. Tuy nhiên, khi
pha trộn vào nhiên liệu xăng/dầu thì sẽ làm cho quá trình cháy của nhiên liệu
trong động cơ truyền thống bị thay đổi. Do hỗn hợp ethanol-diesel làm giảm
chỉ số cetan, làm tăng thời gian cháy trễ nên phải tăng góc phun sớm. Vì vậy,
cần thiết phải điều chỉnh góc phun sớm cho động cơ sử dụng nhiên liệu Diesel
pha Ethanol. Với những lý do đó đề tài “Nghiên cứu xác định góc phun sớm
tối ưu cho động cơ diesel sử dụng hỗn hợp nhiên liệu ethanol - diesel ” có tính
cấp thiết.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Nghiên cứu xác định góc phun sớm tối ưu cho động cơ diesel sử dụng
nhiên liệu Diesel pha Ethanol với các tỷ lệ khác nhau để nâng cao hiệu quả sử
dụng động cơ.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên động cơ Diesel một xylanh EV2600
với các tỷ lệ 3%, 5%, 7%.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu chỉ giới hạn đến vấn đề hiệu chỉnh góc phun sớm
trong thực nghiệm đối với các mẫu nhiên liệu liệu Diesel pha Ethanol với các
tỷ lệ khác nhau.

3

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Luận văn sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực
nghiệm, trong đó chú trọng nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng
của góc phun sớm đến tính năng kinh tế kỹ thuật cũng như vấn đề ô nhiễm
đối với động cơ nhiệt sử dụng nhiên liệu diesel pha ethanol với các tỷ lệ khác
nhau.
5. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của đề tài luận văn: “Nghiên
cứu xác định góc phun sớm tối ưu cho động cơ diesel sử dụng hỗn hợp nhiên
liệu ethanol - diesel”được trình bày trong 04 chương, chứa các nội dung tóm
tắt với cấu trúc như sau
Chương 1 – Tổng quan các vấn đề cạn kiệt nguồn năng lượng, tác hại
của ô nhiễm mơi trường do nhiên liệu hóa thạch, tình hình nghiên cứu sử
dụng nhiên liệu sinh học trong và ngoài nước. Kết luận chương.
Chương 2 – Cơ sở lý thuyết:phân tích tính chất nhiên liệu, diễn biến
q trình cháy của động cơ diesel, các thơng số ảnh hưởng đến góc phun
sớm, điều khiển phun sớm cho động cơ diesel. Kết luận chương.
Chương 3 – Nghiên cứu thực nghiệm: giới thiệu trang thiết bị thí
nghiệm, nghiên cứu thí nghiệm chạy nhiên liệu Diesel pha Ethanol với các tỷ
lệ khác nhau và ứng với các góc phun sớm khác nhau trên băng thử công suất
Froude, kết quả dữ liệu nhận được từ thí nghiệm. Kết luận chương.
Chương 4 – Kết quả và bàn luận: phân tích đánh giá kết quả về ảnh
hưởng của góc phun sớm đến tính năng kinh tế kỹ thuật và ơ nhiễm mơi
trường đối với động cơ thí nghiệm sử dụng nhiên liệu diesel pha Ethanol với
các tỷ lệ khác nhau. Kết luận chương.

4

Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC
1.1.1. Giới thiệu chung
Năng lượng có vai trị quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội.
An ninh quốc gia, an ninh kinh tế luôn gắn liền với an ninh năng lượng của
một quốc gia. Vì vậy trong chính sách phát triển kinh tế, xã hội bền vững,
chính sách năng lượng nên được đặt lên hàng đầu.
Kể từ sau cuộc khủng hoảng năng lượng 1970 đến nay, đặc biệt trong
hơn thập niên đầu thế kỉ XXI, cấu trúc thị trường năng lượng thế giới có
nhiều biến động lớn. Lịch sử giá cả năng lượng trên thị trường thế giới tăng
liên tục. Cuộc khủng hoảng năm 70 thế kỉ trước, với giá dầu tăng từ 10 ÷ 11
USD/thùng lên 37 USD/thùng, năm 2005 ở mức 70 USD/thùng, năm 2006
gần 80 USD/thùng, năm 2007 dao động dưới mức 100 USD/thùng, nhưng đến
tháng 7/2008, giá dầu lần đầu tiên đạt kỉ lục lịch sử với mức giá 150
USD/thùng. Theo Bộ Năng lượng Mỹ, nhu cầu dầu lửa thế giới đến năm 2025
tăng lên 35%, theo IEA, đến năm 2030 là 60% và nhu cầu dầu lửa thế giới sẽ
tăng đến 116 triệu thùng/ngày so với 86 triệu thùng/ngày như hiện nay. Than
đá và khí đốt cũng ở tình trạng tương tự [11] .
Tuy nhiên, trong tương lai trữ lượng một số nguồn năng lượng có xu
hướng giảm. Theo văn phịng Tổ chức kiểm sốt năng lượng Anh (EWG),
dưới lịng đất hiện còn khoảng 1.255 tỉ thùng dầu, đủ để cho con người sử
dụng trong 42 năm. Với tốc độ khai thác như hiện nay, thế giới chỉ sản xuất
được 39 triệu thùng/ngày vào năm 2030, so với 81 triệu thùng/ngày như hiện
nay và trong vịng 50 ÷ 60 năm nữa, nguồn dầu lửa dưới lịng đất sẽ hồn tồn
cạn kiệt. Còn theo IEA, đến năm 2030, thế giới chỉ được cung cấp chưa đến

5

1/3 nhu cầu dầu lửa, trữ lượng than đá và khí đốt tự nhiên chỉ cịn khoảng 909
tỉ tấn và sẽ cạn kiệt trong 155 năm nữa. Và hầu hết các khu vực chiến lược về
năng lượng, nhất là dầu lửa (như Trung Đông, Trung Á, Mỹ Latinh, châu Phi,
Biển Đông…) là mục tiêu tranh giành của các cường quốc và xu hướng bất ổn
của nó. Sự kiện Mỹ phát động những cuộc chiến tranh những năm gần đây ở
Trung Đông, mâu thuẫn Nga - Mỹ tại Trung Á, Nga - Châu Âu và sự bành
trướng của Trung Quốc ở Biển Đông và các nước châu Phi [11] .
Để đối phó với diễn biến phức tạp của giá xăng dầu gần đây và những
bất ổn chính trị tại những nước sản xuất dầu mỏ, chúng ta cần tìm ra các
nguồn năng lượng thay thế, ưu tiên hàng đầu cho các nguồn năng lượng tái
sinh và thân thiện với môi trường. Trong số các nguồn năng lượng thay thế
dầu mỏ đang sử dụng hiện nay (năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng
lượng hạt nhân), năng lượng sinh học đang là xu thế phát triển tất yếu, nhất là
ở các nước nông nghiệp và nhập khẩu nhiên liệu, Do các lợi ích của nó như:
cơng nghệ sản xuất khơng q phức tạp, tận dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ,
tăng hiệu quả kinh tế nông nghiệp, không cần thay đổi cấu trúc động cơ cũng
như cơ sở hạ tầng hiện có và giá thành cạnh tranh so với xăng dầu .
1.1.2. Các loại nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học (NLSH) là những nhiên liệu có nguồn gốc từ các
vật liệu sinh khối như củi, gỗ, rơm, trấu, phân và mỡ động vật... nhưng đây
chỉ là những dạng nhiên liệu thô. NLSH dùng cho giao thông vận tải chủ yếu
gồm: Các loại cồn sản xuất bằng công nghệ sinh học để sản xuất ra Gasohol
(Methanol, Ethanol, Buthanol), các loại dầu sinh học để sản xuất diesel sinh
học (dầu thực vật, dầu thực vật phế thải, mỡ động vật). Hay nói cách khác,
NLSH là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động
thực vật (sinh học). Ví dụ như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực

6

vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), ngũ cốc (lúa mỳ, ngô, đậu tương...), chất thải
trong nông nghiệp (rơm rạ, phân,...), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn
cưa, sản phẩm gỗ thải...). Loại nhiên liệu này có nhiều ưu điểm nổi bật so với
các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá...):
Tính chất thân thiện với mơi trường: Chúng sinh ra ít hàm lượng khí
gây hiệu ứng nhà kính (một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất nóng lên) và ít gây
ô nhiễm môi trường hơn các loại nhiên liệu truyền thống.
Nguồn nhiên liệu tái sinh: Các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất
nơng nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài
nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống.
Tuy nhiên hiện nay vấn đề sử dụng NLSH vào đời sống còn nhiều hạn
chế DO chưa hạ được giá thành sản xuất xuống thấp hơn so với nhiên liệu
truyền thống. Trong tương lai, khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt,
NLSH có khả năng là nguồn thay thế.
NLSH là khái niệm chung chỉ tất cả những dạng nhiên liệu có nguồn
gốc sinh học, bao gồm:
Nhiên liệu lỏng: Bio-metanol, Bio-ethanol, Bio-butanol… Trong số các
dạng NLSH này, Bio-ethanol là loại nhiên liệu thông dụng nhất hiện nay trên
thế giới vì có khả năng sản xuất ở quy mô công nghiệp từ nguyên liệu chứa
đường như mía, củ cải đường và nguyên liệu chứa tinh bột như ngũ cốc, khoai
tây, sắn…Có thơng tin cho rằng xăng chứa ethanol có trị số octane cao hơn
xăng thường nên động cơ mau nóng hơn, máy cũng mau hao mòn hơn, nhất là
các vòng đệm cao su bị trương nở do ethanol. Cũng có ý kiến cho rằng bất lợi
của Ethanol là tính hút ẩm của nó nên xăng pha ethanol có xu hướng hút ẩm
làm cho gasohol bị nhiễm nước gây khó khởi động động cơ, làm rỉ sét kim
loại, hư mòn chất nhựa (plastic), nên để sử dụng gasohol đòi hỏi phải thay đổi

7

vật liệu làm động cơ, phải bảo trì xe thường xuyên. Bồn chứa xăng pha
ethanol cũng phải làm từ kim loại đặc biệt, việc chuyên chở cũng khó khăn
hơn xăng thường. Tuy nhiên, trong thực tế việc nhiệt độ động cơ cao hơn mức
bình thường có ngun nhân từ việc sử dụng xăng có trị số octane (RON)
thấp hơn so với yêu cầu kỹ thuật của động cơ (tỷ số nén). Cả lý thuyết và thực
nghiệm đều cho thấy khi pha thêm ethanol vào xăng thì trị số octane của xăng
pha ethanol cao hơn xăng thường do vậy sẽ giúp động cơ hoạt động hiệu quả
hơn . Ethanol hoặc xăng pha ethanol với hàm lượng cao cũng gây biến tính,
làm hỏng các vật liệu cao su hoặc nhựa (plastic) thông thường. Tuy nhiên với
xu thế hướng đến việc sử dụng các loại nhiên liệu thân thiện với môi trường,
các nhà sản xuất xe đã có cải tiến vật liệu để phù hợp với nhiên liệu sinh học
đặc biệt là xăng pha ethanol do tính ưu việt và phổ dụng của loại nhiên liệu
này. Theo thống kê đã có 27 hãng xe trên thế giới khuyến cáo sản phẩm của
mình tương thích với xăng pha ethanol có hàm lượng ethanol đến 10% thể
tích (E10) . Tương tự các quốc giá khác như Thái lan, Philippines, tại Việt
Nam, các loại xe máy sản xuất từ 1990 trở lại đây đều có thể sử dụng xăng
pha ethanol đến 10% thể tích .
Diesel sinh học (BioDiesel): Diesel sinh học là một loại nhiên liệu có
tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản
xuất từ dầu mỏ mà được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật bằng phản
ứng chuyển hóa este (transesterification). Các chất dầu trộn với sodium
hydroxide và methanol (hay ethanol) tạo ra dầu diesel sinh học và glycerine
bằng phản ứng chuyển hóa este.
Khí sinh học (Biogas): Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí methane
(CH4) và một số khí khác phát sinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ trong
môi trường yếm khí. Thành phần chính của Biogas là CH4 (50-60%) và CO2
(>30%) còn lại là các chất khác như hơi nước N2, O2, H2S, CO, … được thuỷ

8

phân trong mơi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20-40ºC, do đó có thể
sử dụng biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Để sử dụng biogas làm
nhiên liệu thì phải xử lý biogas trước khi sử dụng. Khí H 2S có thể ăn mịn các
chi tiết trong động cơ. Hơi nước có hàm lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng đáng kể
đến nhiệt độ ngọn lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị thấp và tỷ lệ khơng khí/nhiên
liệu của Biogas.
Nhiên liệu sinh học rắn: Một số loại nhiên liệu sinh học rắn mà các
nước đang phát triển sử dụng hàng ngày trong công việc nấu nướng hay sưởi
ấm là gỗ, và các loại phân thú khơ.
1.2. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.2.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới
Hiện nay có khoảng 50 nước trên thế giới khai thác và sử dụng nhiên
liệu sinh học ở các mức độ khác nhau . Nhiên liệu sinh học được dùng làm
nhiên liệu bao gồm: dầu thực vật sạch, ethanol, diezel sinh học, dimetyl ether,
ethy tertiary butyl ether và các sản phẩm từ chúng. Năm 2006, toàn thế giới
đã sản xuất khoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với năm
2003 là 38 lít, dự kiến năm 2012 là 80 tỷ lít, năm 2005 sản xuất 4 triệu tấn
diezel sinh học, năm 2010 tăng lên khoảng trên 20 triệu tấn [10]. Sản lượng
diezel sinh học ở một số nước đứng đầu trên thế giới được chỉ ra ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tổng sản lượng diezel sinh học ở một số nước trên thế giới
Tổng sản lượng diezen sinh học hàng năm
của 15 nước đứng đầu (2004-2006)
(Triệu tấn gallon Mỹ)

Tổng sản lượng diezen sinh
học hàng năm của 15 nước

đứng đầu (2007)
(Triệu tấn gallon Mỹ)


9

Xếp

Xếp

Đất nước,

Đất nước

2006

2005

2004

1

Mỹ

4.855

4.264

3.535

1

Mỹ

6.498,6

2

Brazil

4.491

4.227

3.989

2

Brazil

5.019,2

3

Trung Quốc 1.017

1.004

964

3

4

Ấn Độ

502

449

462

4

Trung quốc

486,0

5

Pháp

251

240

219

5

Canada

211,3

6

Đức

202

114

71

6

Thái Lan

79,2

7

Nga

171

198

198

7

Campuchia

74,9

8

Canada

153

61

61

8

Ấn Độ

52,8

122

93

79

9

Trung Mỹ

39,6
26,4

hạng

9

Tây Ban
Nha

hạng Khu vực

Liên minh
Châu Âu

2007

570,3

10

Nam Phi

102

103

110

10

Australia

11

Thái Lan

93

79

74

11

Thổ Nhĩ Kỳ 15,8

12

Anh Quốc

74

92

106

12

Pakistan

9,2

13

Ukraine

71

65

66

13

Peru

7,9

14

Ba Lan

66

58

53

14

Argentina

5,2

52

32

79

15

Paraguay

4,7

15

Saudi
Ârabia

Tổng số

13.489 12.150 10.770 Tổng số

13.101,7

10

Mỹ sản xuất nhiên liệu sinh học chủ yếu từ hạt bắp, hạt cao lương và
thân cây cao lương ngọt và củ cải đường. Khoảng 17% sản lượng bắp sản
xuất hàng năm ở Hoa Kỳ dùng để sản xuất etanol. Hoa Kỳ đặt chỉ tiêu sản
xuất xăng sinh học để cung cấp 46% nhiên liệu cho xe hơi năm 2010, 100%
vào năm 2012 .
Đức là một nước tiêu thụ nhiều nhất xăng sinh học trong cộng đồng
EU, trong đó có khoảng 0,48 triệu tấn ethanol. Nguyên liệu chính sản xuất
ethanol là củ cải đường .
Pháp là nước thứ hai tiêu thụ nhiều ethanol sinh học trong cộng đồng
Châu Âu với mức khoảng 1,07 triệu tấn ethanol và diezel sinh học năm 2006.
Công ty Diester sản xuất diezen sinh học và Téréos sản xuất etanol là hai đại
công ty của Pháp [13] .
Thụy Điển có chương trình chấm dứt hồn tồn nhập khẩu xăng cho xe
hơi vào năm 2020, thay vào đó là tự túc bằng xăng sinh học. Hiện nay, 20%
xe ở Thụy Điển chạy bằng xăng sinh học, nhất là xăng etanol. Để khuyến
khích sử dụng xăng sinh học, chính phủ Thụy Điển khơng đánh thuế xăng
sinh học, và trợ cấp xăng sinh học rẻ hơn 20% so với xăng thông thường [13]
Thái Lan bắt đầu nghiên cứu sản xuất xăng sinh học từ năm 1985.
Xăng sinh học đã bắt đầu bán ở các trạm xăng từ năm 2003 [15] .
1.2.2. Tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam
Để đảm bảo an ninh năng lượng, bảo vệ môi trường và thúc đẩy phát
triển kinh tế nông thôn tại các vùng sâu, vùng xa, ngày 20-11-2007, Thủ
tướng Chính phủ đã phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm
2015, tầm nhìn 2025”[5] . Theo Quyết định số 53/2012/QĐ-TTg ngày 22
tháng 11 năm 2012 về việc ban hành lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên
liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống thì từ ngày 1/12/2014 xăng E5 được

11

sản xuất, sử dụng ở một số thành phố và được sử dụng trên toàn quốc kể từ
1/12/2015. Xăng E10 được sản xuất, sử dụng thí điểm từ ngày 1/12/2016 và
áp dụng trên toàn quốc từ 1/12/2017 .Để thực hiện Lộ trình theo Quyết định
53/2012/QĐ-TTg, các địa phương đã tích cực triển khai, đưa xăng E5 vào lưu
thông, thay thế xăng RON92. Một số địa phương đã quyết định triển khai sớm
hơn so với Lộ trình, tình hình cụ thể như sau :
Quảng Ngãi: Bắt đầu triển khai từ 1/8/2014 (sớm hơn Lộ trình 4
tháng). Hiện nay, xăng E5 đã thay thế hoàn toàn xăng RON92.
Đà Nẵng: Bắt đầu triển khai từ 1/10/2014 (sớm hơn Lộ trình 2 tháng)
Bà Rịa-Vũng Tàu: Bắt đầu triển khai theo đúng Lộ trình từ 1/12/2014.
Đến 1/1/2015, xăng E5 sẽ thay thế toàn bộ xăng RON92 trên địa bàn tỉnh.
Quảng Nam: Từ 31/12/2014, tất cả cửa hàng xăng dầu trên toàn tỉnh sẽ
bán xăng E5. Tuy không nằm trong 7 tỉnh thành sử dụng xăng E5 từ ngày
1/12/2014, tỉnh Quảng Nam lại nằm giữa Đà Nẵng và Quãng Ngãi là 2 địa
phương tiên phong triển khai xăng E5 sớm hơn Lộ trình quy định. Vì vậy tỉnh
Quảng Nam đã thống nhất thực hiện sớm để tạo điều kiện cho các DOanh
nghiệp đầu mối xăng dầu trong việc dự trữ và phân phối [5].
Để đảm bảo nguồn cung Ethanol cho thị trường, hiện Tập đoàn Dầu khí
Quốc gia Việt Nam có 2 Nhà máy NLSH: Nhà máy NLSH Miền Trung và
Nhà máy NLSH Bình Phước đã hồn thành và đi vào hoạt động thương mại,
với cơng suất thiết kế 200.000 m3 E100/năm. Cùng với Nhà máy Ethanol
Tùng Lâm, tổng công suất của 3 nhà máy này là 260.000 m3 E100/năm có thể
đảm bảo phối trộn khoảng 5.2 triệu m3 xăng E5 cung cấp cho thị trường [8] .
Theo Bộ Cơng Thương thì tính đến cuối năm 2013 đã có 03 nhà máy ở
các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Phước, Đồng Nai sản xuất ethanol đạt tiêu chuẩn
đảm bảo cho việc phối trộn sinh học, với công suất thiết kế là 210.000

12

tấn/năm, 01 nhà máy ở Quảng Nam đang ngừng sản xuất để tái cơ cấu lại, 02
nhà máy ở Đắk Nông và Kom Tum chưa sản xuất được ethanol đạt tiêu chuẩn
cho phép. Tổng công suất thiết kế sản xuất của 6 nhà máy nếu đạt 415.000
tấn/năm (100% công suất thiết kế), sẽ đủ đảm bảo phối trộn cho 8,3 triệu tấn
xăng E5 và 4,15 triệu tấn xăng E10. Nếu chỉ sản xuất được 65% cơng suất
thiết kế thì sẽ chỉ phối trộn được 5,4 triệu tấn xăng E5 và 2,7 triệu tấn xăng
E10 trong đó nhu cầu sử dụng cả nước năm 2013 là khoảng 5,4 triệu tấn xăng
dầu. Như vậy, với năng lực hiện có, các nhà máy chỉ đủ đáp ứng cho xăng E5,
E10 đến năm 2016 .
1.3. SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU ETHANOL SINH HỌC TRÊN
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Trong những năm đầu của thập niên 1980 , việc ứng dụng cồn trên
động cơ diesel đã được các nhà khoa học và các hãng chế tạo động cơ và ơ tơ
để ý tới với mục đích tìm cách thay thế cồn cho diesel làm nhiên liệu cho
động cơ diesel. Q trình nghiên cứu bắt đầu từ việc hịa trộn trực tiếp cồn
vào trong nhiên liệu diesel tạo nhiên liệu hỗn hợp diesel-ethanol, tiếp theo là
cung cấp cồn trên đường nạp bằng bộ chế hịa khí, sau đó là cung cấp cồn trên
đường nạp bằng vòi phun và gần đây đã có nghiên cứu đề cập đến phun trực
tiếp cồn vào buồng cháy. Điểm giống nhau cơ bản là chuyển động cơ diesel
thành động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu, trong đó diesel đóng vai trị là nhiên
liệu chính và là “đuốc lửa” để đốt cháy cồn. Với việc sử dụng lưỡng nhiên
liệu ethanol-diesel thì lượng ethanol thay thế được công bố trong khoảng 2050% nhiên liệu khi cung cấp ethanol trên đường nạp và khoảng 20-30% thể
tích khi hòa trộn trực tiếp ethanol vào diesel . Tuy nhiên, bên cạnh đó một số
nghiên cứu đã sử dụng nguyên lý HCCI để sử dụng cồn (ethanol) là nhiên liệu
duy nhất cho động cơ diesel tuy nhiên phải dùng hỗn hợp ethanol-nước với
nước chiếm đến 50%[7] .

13

Năm 2010, Thạc sĩ Nguyễn Quang Trung thuộc Trường Đại học Bách
khoa- Đại học Đà Nẵng đã nghiên cứu thành cơng động cơ diesel sử dụng hỗn
hợp Ethanol-khơng khí hịa trộn trước. Tác giả đánh giá ảnh hưởng của
ethanol đến tính kinh tế và ơ nhiễm của động cơ trong điều kiện cùng tính
năng kỹ thuật khi so sánh với động cơ sử dụng diesel [4].
Trong nghiên cứu của mình nhóm tác giả Andrzej Kowalewicz,
Grzegorz Pawlak tiến hành thí nghiệm trên động cơ một xy lanh [17] , sử
dụng vòi phun ethanol trên đường nạp kết hợp với bộ sấy nóng khí nạp nhằm
đảm bảo ethanol bay hơi tốt. Với mơ hình thí nghiệm này bài báo kết luận
rằng: động cơ sử dụng lưỡng nhiên liệu ethanol-diesel cho phép tăng hiệu suất
của động cơ, giảm ô nhiễm môi trường (trừ NOx). Cụ thể khi tốc độ động cơ
1800 ở chế độ tải nhỏ (năng lượng diesel cung cấp 1,174KJ/ct) thì tỷ lệ năng
lượng ethanol/diesel là 0,39 tương đương với suất tham dự của ethanol về
năng lượng là 28% và ở chế đọ tải lớn (năng lượng ethanol cung cấp
1,789KJ/ct) thì tỷ lệ năng lượng ethanol/diesel là 0,34 tương đương với suất
tham dự của ethanol về năng lượng là 25%. Hiệu suất của động cơ ở chế độ
tải nhỏ nhỏ hơn so với khi sử dụng diesel còn ở chế độ tải trung bình và tải
lớn thì có hiệu suất lớn hơn.
Nghiên cứu thực nghiệm tương tự được tác giả Wendel Goezt, Chris
Baringer, David Thurston tiến hành trên động cơ Perkins hoạt động lưỡng
nhiên liệu ethanol-diesel, ethanol cung cấp trên đường nạp và hịa trộn với
khơng khí tạo thành hỗn hợp hơi ethanol-khơng khí sau đó nạp vào động cơ .
Mục tiêu của nghiên cứu này là tìm ra mức thay thế về năng lượng lớn nhất
của ethanol cho diesel khi khơng thay đổi hệ thống cung cấp diesel. Mơ hình
sử dụng vòi phun ethanol đa điểm điều khiển điện tử phun ethanol trước ống
nạp của từng xilanh. Lượng ethanol thay thế cho diesel được xác định thơng
qua phân tích tỷ lệ tăng áp suất trong buồng cháy, áp suất buồng cháy nhỏ hơn