Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật phát triển hệ thống xe buýt CNG tại thành phố hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CHUYỂN ĐỔI XE BUÝT SỬ DỤNG

ĐỘNG CƠ DIESEL SANG SỬ DỤNG CNG TẠI TP.HCM
GVHD: Th.S. HUỲNH PHƯỚC SƠN
SVTH: TOÀN NHẬT MINH
13145500
HUỲNH NGỌC VŨ
13145330
1


NỘI DUNG BÁO CÁO
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ
TÌNH HÌNH GIAO THƠNG VÀ Ơ NHIỄM TẠI TP.HCM
ĐỀ XUẤT VÀ KẾT LUẬN
2


TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Đối
tượng
và
phạm
vi nghiên cứu
Mục

Lí do
đích
chọn
của
đềđề
tàitài
Đặc tính của khí thiên nhiên CNG


Nghiên
Ơ nhiễm
cứu
mơi
cáctrường
phương án sử dụng nhiên liệu CNG trên động cơ
Các phương án bố trí và thiết bị lắp đặt để chuyển đổi

Sựtruyền
nhiệt
cạn kiệt
thống
nguồn năng lượng truyền thống

Mức độ ô nhiễm và thực tế chuyển đổi sử dụng xe buýt động cơ Diesel sang sử




Nghiên
Tính

cứu
thiết
thực
của
việcgiao
áp dụng
thôngcác
vànguồn
ô nhiễm
năng
tại lượng
TP.HCM
dụng
nhiêncấp
liệu
CNG
tạitrạng
TP.HCM
thaythế
Đềtrên
xuấtđộng
phương
cơ nhiệt
án chuyển
truyềnđổi
thống
xe buýt sang sử dụng CNG
3

TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ

1. Khí thiên nhiên CNG
Trữ lượng
Thành
phần
Tính
chất
 CNG là nguồn nhiên liệu sạch
 Khơng màu, khơng mùi
 CNG nhẹ
hơn khơng khí, khả năng phân tán nhanh, giảm
Hình: Thành phần khí thiên nhiên và cấu trúc phân tử khí methane (CH )
4

tối thiểu sự nguy hiểm khi cháy nổ
Hình: Bản đồ phân bố khí thiên nhiên trên tồn thế giới

4


TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ
Tình hình sử dụng xe bt CNG trên thế giới

Hình: Số lượng xe CNG các nước tiêu biểu trên
thế giới (2016)

5

TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ
Các
nghiên
chuyển
đổisang
độngđộng
cơ xăng,
Chuyển
Đổicứu
động
cơ xăng
cơ sửdiesel
dụng sang
CNGsử dụng CNG đã có
Chuyển đổi động cơ xăng thành động cơ sử dụng nhiên liệu khí CNG độc lập

Chuyển đổi động cơ xăng thành động cơ sử dụng nhiên liệu kép xăng-CNG

6


TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TÔ
Chuyển đổi động cơ Diesel thành động cơ sử dụng CNG
Chuyển đổi động cơ diesel sang động cơ sử dụng nhiên liệu CNG đốt cháy nhờ
tia lửa điện của bu-gi

Chuyển đổi động cơ Diesel thành động cơ sử dụng nhiên liệu kép Diesel-CNG

7

TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TÔ
Các nghiên cứu liên quan đến các phương pháp cung cấp CNG–diesel trên động cơ nhiên liệu kép

Hình: Bốn phương pháp cung cấp CNG trên động cơ
8


TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TÔ
Cung cấp CNG cho động cơ bằng phương pháp phun CNG trên đường ống nạp

Hình: Cung cấp khí CNG bằng phương pháp phun trên đường nạp

9


TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ
Những thuận lợi và khó khăn từ việc chuyển đổi động cơ Diesel sang động cơ CNG
Khó khăn
Thuận
lợi
Khó khăn
Giá thành thấp hơn 10-30% so với xăng và diesel

Cơ
hạnhiên
tầng,liệu
vấn đề vận chuyển, phân phối CNG cịn hạn chế.
Tiết sở
kiệm

Các
nạp
CNG
chưa
được phổhợp
qt
đến
khó
khăn
cho
q bụi
Địi trạm
hỏi
cao
CNG-diesel
lýdẫn
để
hiệu
tránh
Thành
phần
khívề
thảitỷítlệ
hơn
so với các loại
nhiên
liệuđạt
khác:
COsuất
giảmvà

20-30%,
Bình tiếp
chứatếCNG
phải
đủ dày, bền, trọng lượng nhỏ, thể tích lớn u
trình
nhiên
liệu.
hiện tượng kích nổ.
giảm từ 70-80%, HC, NOx giảm từ 50-70%

cầu kỹ thuật khắt khe.
Các động cơ cải tạo hiện tại khơng phát huy hết tính năng của CNG
Có thể làm thay đổi về bố trí chung, các tính năng động lực học, ổn
định của xe.
10


TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ
Các thiết bị chuyển đổi

Hình: Bơm cao áp HP3

Hình: Ống phân phối cao áp (rail)

Hình: Van điện từ CNG

Hình: Bộ giảm áp khí CNG

11

Các thiết bị chuyển đổi

Hình : Vịi phun CNG

Hình: Bình chứa CNG và vị trí lắp đặt trên xe buýt
12


TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CNG LÀM NHIÊN LIỆU TRÊN Ơ TƠ
Hình thức thực hiện

Hình: Sơ đồ bố trí song song hai hệ thống nhiên liệu diesel (CRDI) và CNG

13


TÌNH HÌNH GIAO THƠNG VÀ Ơ NHIỄM TẠI TP.HCM
Thực trạng ùn tắc giao thông và ô nhiễm ở TP.HCM
 Hàng năm, các phương tiện
 Tại TP.HCM, tính đến tháng 4/2017 có
giao thơng đã thải ra khoảng:
khoảng có 642.000 ơ tơ và hơn 7,3 triệu
 06 triệu tấn CO2
xe máy, tăng hơn 5,8% so với năm trước.
 61.000
 Hơn 72%
số liệutấn
bụiCO

từ kết quả quan trắc


vị 35.000
tấnthơng
NO2 vượt tiêu chuẩn
tại
12
trí
giao
Bảng: Mức độ xả thải vào môi trường của xe buýt tại TP.HCM
 20.000 tấn SO2
Việt Nam.

Hình: Tình trạng ùn tắc giao thơng ở TP.HCM

Hình: Xe bt gây ơ nhiễm mơi trường

 Hơn 22.000 tấn CmHn.
14


TÌNH HÌNH GIAO THƠNG VÀ Ơ NHIỄM TẠI TP.HCM
Tình hình sử dụng CNG trên các phương tiện xe buýt tại TP.HCM

HTX
Việt số
Thắng
đưa thay
vào sử

xe CNG
buýt
TuyếnVT
xe buýt
27 được
thế dụng
19 xe34
buýt
8/2016
Dự8/2017
án đầu tư 1.680 xe buýt mới, đưa số xe chạy bằng CNG lên cao
CNG
trên tuyến xe số 74.
hiệu Samco.
nhất, thay thế cho khoảng 3.000 xe buýt diesel.
Sở Giao thông vận tải đã thay thế 13 xe buýt CNG
9/2016
Sở GTVT đưa vào hoạt động 24 xe tuyến 18 và 50
Samco
68. 5 trạm nhiên liệu. Vị trí xây dựng 5
12/2017quyếthiệu
TP.HCM
định
xây
thêm
xe tuyến 33 chạy bằng nhiên liệu CNG
trạm tại Bến xe Chợ Lớn, Công viên 23/9, Bến xe quận 8, Bến xe
Sở GTVT thay thế 26 xe buýt CNG hiệu Samco 51
Tân
Phú

và
Bến
xe Củ Chi.
6/2017
Theo
sở GTVT,
địa bàn có khoảng hơn 330 xe
trên
tuyến
xe buýttrên
số 32.
12/2017
buýt chạy bằng nhiên liệu CNG.
15


TÌNH HÌNH GIAO THƠNG VÀ Ơ NHIỄM TẠI TP.HCM

Hiệu
quả của
Ưu
nhược
điểmviệc áp dụng
Ưu nhược điểm
a.
Ưu
điểmđiểm
kiệm
khoảng 23% chi phí nhiên liệu
b.Tiết

Nhược

suất cao,
giá thành thấp, lợi thế về kinh tế.
 Hiệu
Giá thành
xe cao.
sạch,trạm
giảmnạp
thiểu
nhiễm.
 cháy
Số lượng
cịnơhạn
chế.
Có tính an tồn cao
 Phương
An tồn.tiện cá nhân có xu hướng chiếm ưu thế.
 Chính
sáchcịn
ưudồi
đãidào,
cịn phân
hạn chế,
chưa thế
đủ thu
nghiệp.
trữ lượng
bố khắp
giới,hút

ổndoanh
định trong
thời
Khí
thải
gian
tới.ít gây ơ nhiễm mơi trường
16


ĐỀ XUẤT VÀ KẾT LUẬN

Đánh giá và đề xuất
Trong
3.000
xe liệu
buýt đang hoạt động, có khoảng 1.700-1.800

Tăngsố
số hơn
trạm nạp
nhiên
xe
cần thay thế.


Ổn định giá thành nhiên liệu

 Ưu tiên sử dụng phương tiện cơng cộng

 Cần phải có q trình thử nghiệm, kiểm tra để đảm bảo tiêu chuẩn
 Chuyển giao công nghệ, đầu tư nghiên cứu phát triển sản phẩm
chất lượng trước khi lưu hành.

kiệnxe,
chođời
cácxe
doanh
nghiệp
mạnh
đầu trong
tư
 Tạo
Cácđiều
dịng
đa dạng
gây
khódạn
khăn
việc lắp ráp, thiết
 Nâng
chất lượng
dịch xe.
vụ, quảng bá để tiếp cận, thu hút khách sử dụng
kế hệcao
thống
cho từng
17

ĐỀ XUẤT VÀ KẾT LUẬN

Kết luận
 Nguồn nhiên liệu truyền thống ngày càng cạn kiệt, số lượng phương
tiện tăng nhanh, ơ nhiễm nghiêm trọng.
 Nhiên liệu CNG có đặc tính kỹ thuật phù hợp, trữ lượng dồi dào.
 Nếu tổ chức tốt việc điều khiển cung cấp hệ thống nhiên liệu kép CNGdiesel theo các chế độ hoạt động của động cơ, sẽ đem lại nhiều hiệu quả cao.
 Dựa trên những nghiên cứu đã có liên quan và tình hình thực tế ở TP.HCM
thì phương án chuyển đổi này là khả thi.
18