Nghiên cứu chế tạo thiết bị tạo khí HHO làm nhiên liệu cho động cơ xe gắn máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THIẾT BỊ TẠO KHÍ HHO LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG
CƠ XE GẮN MÁY

GVHD: TS. TRẦN THANH THƯỞNG
SVTH : NGUYỄN ĐÀI
NGUYỄN KHẮC THẮNG

www.fae.hcmute.edu.vn


Nội dung
Mở đầu

Cơ sở lý thuyết

Chế tạo thiết bị tạo khí HHO

Thực nghiệm thiết bị và kết quả đạt được

Kết luận và kiến nghị

www.fae.hcmute.edu.vn

2

Mở đầu
Lý do chọn đề tài:

www.fae.hcmute.edu.vn

•

Mơi trường đang bị ơ nhiễm nghiêm trọng

•

Nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt

3


Mở đầu

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết điện phân tương tác vật lý.

1
Mục tiêu nghiên
cứu

2

www.fae.hcmute.edu.vn

Chế tạo thiết bị tạo khí HHO mô phỏng theo cơ sở lý thuyết.

4


Cơ sở lý thuyết

 Khí HHO là gì?

Ngun tử Oxy
Electron

 Khí HHO là hỗn hợp gồm 2 loại khí Hydro

Proton nguyên tử

và Oxy sinh ra trong quá trình điện phân

Lực hút điện giữa
hai nguyên tử

nước.

Nguyên tử Hydro
Nguyên tử Hydro

www.fae.hcmute.edu.vn

5


Cơ sở lý thuyết

Nhược điểm của khí HHO

Ưu điểm của khí HHO

•

Sản phẩm hồn tồn là nước, thân thiện với mơi trường

•

Cần một hệ thống phức tạp để chứa khí HHO

•

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy Hydro cao hơn rất nhiều so

•

Khí HHO khơng màu và khơng mùi

với xăng, diesel

•

Phải xây dựng một hệ thống cung cấp khí trước khi ứng

•

Hỗn hợp khí HHO an tồn hơn so với các loại nhiên liệu khí

dụng vào thực tế

nén khác

www.fae.hcmute.edu.vn

6


Cơ sở lý thuyết
Phương pháp điện phân tương tác hóa học:

Mơ hình điện phân hóa học nước

www.fae.hcmute.edu.vn

7


Cơ sở lý thuyết

 Phương trình phân ly của nước:
+
−
H 2O(l) ¬ → H (aq)
+ OH (aq)

 Tại điện cực dương (Anode) diễn ra q trình khử:
−
2OH (aq)

¬
→ H 2O(l) + ½O 2(g) + 2e −

 Tại điện cực âm (Cathode) diễn ra q trình oxy hóa:
+
2H (aq)
+ 2e − 
→ H 2(g)

 Do đó phương trình cân bằng là:
H 2O(l) →

www.fae.hcmute.edu.vn

( )
2e −

→ ½ O 2(g) + H 2(g)

8


Cơ sở lý thuyết
Phương pháp điện phân tương tác vật lý:



Quy trình phân cực

Điện cực dương

điện:

Điện cực âm
Electron được giải
phóng

Phân tử nước

Lực điện
Lực điện

www.fae.hcmute.edu.vn

9


Cơ sở lý thuyết
Mạch khuếch đại điện áp
Cuộn cảm tích điện cộng hưởng (C)
Diode chặn
Xung đầu vào
Tụ điện (ER)

Cuộn sơ cấp

Cuộn thứ cấp
Dung môi nước

Biến áp xung cách ly

Cách ly với nối đất

www.fae.hcmute.edu.vn

Cuộn cảm tích điện cộng hưởng (D)

10


Cơ sở lý thuyết
Phương pháp điện phân tương tác vật lý:

Dạng sóng của cuộn sơ cấp.

Dạng sóng áp dụng lên tụ điện ER

Dạng sóng tích lũy trên tụ điện ER
www.fae.hcmute.edu.vn

11


Cơ sở lý thuyết
Tích lũy điện áp

Trạng thái phân tử nước
Phương pháp điện phân tương

Điện áp

tác vật lý:

Phá vỡ lk cộng hóa trị

Thời gian

Lặp lại chuỗi xung

Hình thành khí HHO
www.fae.hcmute.edu.vn

12


Chế tạo thiết bị tạo khí HHO

Bình điện phân
Cuộn cảm tích điện cộng hưởng

Mạch điện tử tạo xung dao động

Bình chứa khí

Đồng hồ VOM
Nguồn điện

www.fae.hcmute.edu.vn

13

Thực nghiệm thiết bị và kết quả đạt được

www.fae.hcmute.edu.vn

14


Thực nghiệm thiết bị và kết quả

 Tất cả các TN đều dùng nước máy.
 TN1: dùng trực tiếp điện áp 12,5 V.
 Mục đích: khảo sát sự dẫn điện của nước,
tính tốn hiệu suất điện phân.

 U = 11,14 V; I = 6,16 A (độ dẫn điện khá
tốt).

 7’40’’=> 0,5 lít HHO,

www.fae.hcmute.edu.vn

η = 24,63 %

15


Thực nghiệm thiết bị và kết quả

 TN2: U nguồn 12,5V
 Khảo sát sự hạn chế I (A).
 Tìm tần số cộng hưởng.
 I = 0,12 A , U (1) = 51 V (tần số cao).
 I = 0,21 A, U(1) = 270 – 300 V ( cả hai tần số)
 U = 2,54 V
 F(cao) = 23 kHz
 F(thấp) = 3,8 kHz

www.fae.hcmute.edu.vn

16


Thực nghiệm thiết bị và kết quả

 TN 3: U nguồn 12,5V
 Khảo sát sự tích lũy điện áp của tụ điện
nước.

 U = 6,23 V – 6,27 V
 I = 2,37 A – 2,71 A
 11’29’’=> 0,5 lít HHO
 η = 37,8 %
 Tụ điện nước chưa tích lũy được điện áp.

www.fae.hcmute.edu.vn

17

Thực nghiệm thiết bị và kết quả

 TN 3: U nguồn 24 V
 Kiểm tra hoạt động cộng hưởng có tác
động tích cực gì khơng?

 U = 11,9 V – 12,3 V
 I = 5,08 A – 5,13 A
 4’10’’=> 0,5 lít HHO
 η = 25,4 %
 So với TN1 (U nguồn 12,5 V) U = 11,14 V;
I = 6,16 A; η = 24,63 %

www.fae.hcmute.edu.vn

18


Kết luận sau thực nghiệm

1

2

Tính chất điện mơi của nước

Sự hạn chế I (A)

Thực nghiệm

4
Hiệu suất vẫn thấp

www.fae.hcmute.edu.vn

3
Nâng cao hiệu suất

19


Kết luận và kiến nghị

 Nhóm đã giới thiệu lý thuyết điện phân mới.
 Chế tạo thiết bị tạo khí HHO mô tả cơ chế cốt lõi của công nghệ này: hạn chế cường độ dòng điện trong hoạt động
cộng hưởng, biết được tính chất điện mơi của nước có ảnh hưởng rất lớn đến q trình tích lũy điện áp trên tụ điện
nước.

www.fae.hcmute.edu.vn

20


Kết luận và kiến nghị

 Thiết bị có phần cải tiến hiệu suất điện phân so với phương pháp điện phân truyền thống, tuy nhiên trường hợp này là
so với việc sử dụng phương pháp điện phân truyền thống với điện áp tác dụng trên tế bào điện phân lớn hơn nhiều
so với thế điện phân của nước.

 Hạn chế:
 Hiệu suất của thiết bị cịn thấp bởi vì chưa tạo được hai vùng điện áp cao đối ngược trên tế bào điện phân.
 Thiết kế thiết bị chưa tốt, cồng kềnh, rất nặng…

www.fae.hcmute.edu.vn

21


Kết luận và kiến nghị

 Kiến nghị:
 Tối ưu hóa thiết kế thết bị trên các phần mềm đồ họa.
 Bổ sung thêm biến áp xung vào mạch để hoàn thành mạch khuếch đại điện áp VIC và tăng biên độ điện áp áp dụng.
 Khắc phục sự rò rỉ dòng điện của tụ điện nước bằng các sử dụng loại nước có độ tinh khiết cao hơn hoặc thêm một lớp
cách điện cho điện cực âm.

 Bởi vì lượng khí yêu cầu sinh ra để chạy động cơ là q lớn vì thế muốn chạy động cơ hồn tồn bằng nước thì cần
tìm hiểu thêm về quá trình ion hóa khí HHO lên những mức năng lượng cao hơn bằng điện áp cao, chùm photon và
mạch thu hút electron của Stanley A. Meyer.

www.fae.hcmute.edu.vn

22


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC

Questions ?

Thank You !

www.fae.hcmute.edu.vn