Bước đầu nghiên cứu sử dụng khí hóa lỏng - LPG trên động cơ diesel cỡ nhỏ

Xu hướng sử dụng động cơ diesel lưỡng nhiên liệu (Dual fuel diesel engine) nhằm mục đích giảm chi phí nhiên liệu và ô nhiễm khí xả đang được triển khai rộng rãi. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ này trên động cơ diesel cỡ nhỏ mở ra nhiều triển vọng mới. Kết quả nghiên cứu bước đầu của nhóm thử nghiệm đã chỉ ra rằng khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel và khí hóa lỏng LPG, các chỉ tiêu ô nhiễm môi trường và khả năng mang tải của động cơ được cải thiện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bước đầu nghiên cứu sử dụng khí hóa lỏng - LPG trên động cơ diesel cỡ nhỏTạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 04/2008VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨUBƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG KHÍ HÓA LỎNG - LPG TRÊN ĐỘNG CƠDIESEL CỠ NHỎINITIAL RESEARCH ON USING LIQUOID PETROLIUM GAS ON SMALL DIESEL ENGINEMai Sơn HảiKhoa Kỹ thuật Tàu thủy - Trường Đại học Nha TrangTóm tắtXu hướng sử dụng động cơ diesel lưỡng nhiên liệu (Dual fuel diesel engine) nhằm mục đích giảmchi phí nhiên liệu và ô nhiễm khí xả đang được triển khai rộng rãi. Nghiên cứu ứng dụng công nghệnày trên động cơ diesel cỡ nhỏ mở ra nhiều triển vọng mới. Kết quả nghiên cứu bước đầu của nhómthử nghiệm đã chỉ ra rằng khi sử dụng hỗn hợp nhiên liệu diesel và khí hóa lỏng LPG, các chỉ tiêu ônhiễm môi trường và khả năng mang tải của động cơ được cải thiện. Chi phí chuyển đổi hệ thốngnhiên liệu của động cơ thấp, các kết cấu của động cơ không bị thay đổi nhiều.AbstractThe trend of using dual fuel diesel engines for the purpose of reducing fuel costs and air pollutionhas been deploying widely. Applied research on small diesel engine in Vietnam has opened many newprospects. Our first research results have indicated that the use of dual fuel (diesel and LPG) makesthe air pollution decreased and the ability to carry load of the engine is improved more. The cost forthe fuel system conversion is low and the engine structure is not changed much.Key words: Dual fuel diesel engine, diesel on gas.I. ĐẶT VẤN ĐỀchỉ tiêu năng lượng và ô nhiễm khí xả, chọn chếNước ta hiện nay có hàng vạn phương tiệnvận tải thủy bộ sử dụng động cơ diesel đangđộ sử dụng tối ưu.III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨUhoạt động. Vì vậy việc sử dụng hỗn hợp nhiênliệu khí hóa lỏng LPG và diesel sẽ góp phần3.1 Hệ thống sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏngLPG trên động cơ thí nghiệm.đáng kể vào việc giảm thiểu ô nhiễm môiSau khi phân tích, lựa chọn các phương ántrường.Nghiên cứu lắp đặt bộ chuyển đổi nhiênsử dụng LPG trên động cơ diesel, chúng tôi chếtạo thử nghiệm thành công hệ thống có giáliệu LPG vào hệ thống nhiên liệu của động cơvới yêu cầu ít thay đổi kết cấu ban đầu, động cơthành khoảng 8.500.000 đồng, động cơ vẫn giữnguyên kết cấu ban đầu. Sơ đồ hệ thống đượccó thể hoạt động ở 2 chế độ: đơn nhiên liệu(diesel) và lưỡng nhiên liệu ( hỗn hợp LPG-trình bày trên hình 1.Khí hóa lỏng LPG ở trạng thái lỏng trongdiesel) là hướng nghiên cứu phù hợp với điềubình chứa có áp suất từ 6 – 8 bar, dưới áp suấtkiện Việt nam.II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨUnày khi mở van chặn 3, LPG lỏng được dẫn đitheo đường ống cao áp đến bộ giảm áp - hóa1. Phân tích các phương án sử dụng LPGtrên động cơ diesel hiện nay lựa chọn phươnghơi, tại đây LPG lỏng được chuyển thành hơivới áp suất gần bằng khí quyển. Sau đó theo kỳán phù hợp với điều kiện Việt Nam, nhưng vẫnhút của động cơ, hơi LPG được hút vào bộ trộn,bảo đảm tiêu chí ít thay đổi kết cấu ban đầu củađộng cơ, giá thành chuyển đổi thấp .hỗn hợp LPG – không khí và đi vào buồng đốt.Van điện từ dùng để đóng-mở mạch cấp LPG2. Tiến hành thử nghiệm ở các chế độcung cấp nhiên liệu khác nhau, phân tích cáckhi sử dụng.41Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 04/2008Moâ toâ böôùcMVanñieän töøVan tieát löuBìnhLPGBoä troän taïi hoï ng naïpBoä giaû m aùp hoùa hôiHình 1. Sơ đồ cung cấp gas có sử dụng bộ giảm áp hóa hơiSau đây là một số thiết bị đã được chế tạo:3.1.1. B trn : có chức năng hòa trộn LPG ở dạng hơi với khí nạp. Kết cấu của của bộ trộnđược thể hiện ở hình 2Ø9 2 loãØ456.00R2365.00M1360.00Ø4x8 loã6.0028Ø9x2 loãØ2438Ø45Ø5582.00Ø100Hình 2. Bộ trộn LPG-không khí3.1.2. Van tit lu: có công dụng điều chỉnh lượng LPG vào động cơ theo mức phụ tải10Ø13Ø11255M6M816M83Ø5023Ø15Ø20Ø44Ø10Ø45M151045Ø11Ø13100Hình 3. Kết cấu của van tiết lưu3.2. Kết quả thử nghiệm:Chúng tôi tiến hành thử nghiệm hệ thống chuyển đổi trên động cơ diesel S195 của hãng CaoPhong- Trung Quốc. Thông số kỹ thuật của động cơ được trình bày ở bảng 1.42Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 04/2008Bảng 1: Thông số kỹ thuật động cơ S195TTThông số kỹ thuật1Kiểu loạiDiesel 4 kỳ2Số xi lanh13Công suất định mức (HP)124Tốc độ quay định mức (vòng/phút)20005Thể tích xilanh (lít)0,8153.2.1. Kết quả thí nghiệm động cơ không mang tải.Bảng 2. Số liệu ô nhiễm khí xả với nhiên liệu diesel ở chế độ không tải.n (v/ph)Chất phát thải80010001200140016001800CO2 [%Vol]2,52,83,53,74,24,7CO [%Vol]0,040,030,030,030,040,04HC [ppm]242323222222Độ đục ( %HSU)1,31,31,31,73,43,8Bảng 3. Số liệu ô nhiễm khí xả với nhiên liệu LPG ở chế độ không tải.n (v/ph)Chất phát thải80010001200140016001800CO2 [%Vol]2,22,42,72,83,63,4CO [%Vol]0,030,030,0320,0320,0350,029HC [ppm]353334343333Độ đục ( %HS ...