Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí động lực: Nghiên cứu chuyển đổi động cơ diesel thành động cơ lưỡng nhiên liệu diesel-ethanol

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> ------------------------<br /> <br /> NGUYỄN THÀNH BẮC<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ DIESEL<br /> THÀNH ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU<br /> DIESEL-ETHANOL<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> ------------------------<br /> <br /> NGUYỄN THÀNH BẮC<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI ĐỘNG CƠ DIESEL<br /> THÀNH ĐỘNG CƠ LƯỠNG NHIÊN LIỆU<br /> DIESEL-ETHANOL<br /> Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực<br /> Mã số: 62520116<br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> 1. GS. TS PHẠM MINH TUẤN<br /> 2. TS TRẦN ANH TRUNG<br /> <br /> HÀ NỘI - 2017<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi, Nguyễn Thành Bắc, xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự<br /> hướng dẫn của GS.TS Phạm Minh Tuấn và TS Trần Anh Trung. Các số liệu kết quả nêu<br /> trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình nào khác!<br /> Hà Nội, tháng …. năm 2017<br /> <br /> TẬP THỂ HƯỚNG DẪN<br /> Người hướng dẫn 1<br /> <br /> Người hướng dẫn 2<br /> <br /> Nghiên cứu sinh<br /> <br /> GS.TS Phạm Minh Tuấn<br /> <br /> TS Trần Anh Trung<br /> <br /> Nguyễn Thành Bắc<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Đào tạo Sau đại<br /> học, Viện Cơ khí Động lực và Bộ môn Động cơ đốt trong đã cho phép tôi thực hiện đề tài<br /> nghiên cứu này tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại<br /> học và Viện Cơ khí Động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi thực hiện luận<br /> án.<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Phạm Minh Tuấn và TS Trần Anh Trung đã hướng<br /> dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án.<br /> Tôi xin chân thành biết ơn thầy, cô trong Bộ môn và Phòng thí nghiệm Động cơ đốt<br /> trong - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện hết<br /> sức thuận lợi để hoàn thành luận án này.<br /> Tôi xin chân thành biết ơn Bộ môn và Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong - Trường<br /> Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện hết<br /> sức thuận lợi để thực hiện thực nghiệm trên băng thử động cơ.<br /> Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Ban chủ nhiệm<br /> Khoa Công nghệ Ôtô và các thầy trong Khoa đã hậu thuẫn và động viên tôi trong suốt quá<br /> trình nghiên cứu học tập.<br /> Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô phản biện, các thầy, cô trong hội<br /> đồng đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn chỉnh luận án này.<br /> Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã<br /> động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện nghiên<br /> cứu này.<br /> Hà Nội, ngày ….. tháng …. năm 2017<br /> Nghiên cứu sinh<br /> <br /> Nguyễn Thành Bắc<br /> <br /> ii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................... i<br /> LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................ ii<br /> MỤC LỤC<br /> <br /> ........................................................................................................................ iii<br /> <br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT........................................................... vi<br /> DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU........................................................................................ vii<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ....................................................................... viii<br /> MỞ ĐẦU<br /> i.<br /> <br /> ......................................................................................................................... 1<br /> <br /> Mục đích và nội dung nghiên cứu của đề tài ............................................................ 2<br /> <br /> ii. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................................ 2<br /> iii. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ......................................................................... 2<br /> iv. Ý nghĩa khoa học của đề tài ....................................................................................... 3<br /> v. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ........................................................................................ 3<br /> vi. Điểm mới của luận án ................................................................................................. 3<br /> vii. Bố cục chính của luận án ........................................................................................... 3<br /> <br /> CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................. 5<br /> 1.1.Vấn đề thiếu hụt năng lượng và ô nhiễm môi trường .............................................. 5<br /> 1.2.Nhiên liệu thay thế ...................................................................................................... 5<br /> 1.2.1. Nhiên liệu thay thế dạng khí ............................................................................................... 6<br /> 1.2.1.1.<br /> Khí thiên nhiên nén (CNG-Compressed Natural Gas) ............................................... 6<br /> 1.2.1.2.<br /> Hyđrô và khí giàu hyđrô.............................................................................................. 6<br /> 1.2.2. Nhiên liệu thay thế dạng lỏng ............................................................................................. 7<br /> 1.2.2.1.<br /> Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG - Liquefied Petroleum Gas)............................................. 7<br /> 1.2.2.2.<br /> Than hóa lỏng (CTL-Coal To Liquid) và khí hóa lỏng (GTL -Gas To Liquid) ............. 7<br /> 1.2.2.3.<br /> Dimethyl Ether (DME)................................................................................................. 7<br /> 1.2.2.4.<br /> Biodiesel ..................................................................................................................... 7<br /> 1.2.2.5.<br /> Ethanol ....................................................................................................................... 8<br /> <br /> 1.3.Đặc điểm nhiên liệu ethanol ....................................................................................... 8<br /> 1.3.1. Các tính chất vật lý và hóa học của ethanol ...................................................................... 8<br /> 1.3.1.1.<br /> Tính chất vật lý của ethanol ....................................................................................... 8<br /> 1.3.1.2.<br /> Tính chất hóa học của ethanol ................................................................................... 9<br /> 1.3.2. Tình hình sản xuất ethanol trên thế giới và Việt Nam ........................................................ 9<br /> 1.3.2.1.<br /> Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol trên thế giới ................................................. 9<br /> 1.3.2.2.<br /> Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol tại Việt Nam ............................................... 10<br /> <br /> 1.4.Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ đốt trong ...........................................11<br /> 1.4.1. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ xăng............................................................ 11<br /> 1.4.1.1.<br /> Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................................ 11<br /> 1.4.1.2.<br /> Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ........................................................................ 12<br /> 1.4.2. Nghiên cứu ứng dụng ethanol cho động cơ diesel .......................................................... 13<br /> 1.4.2.1.<br /> Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................................ 13<br /> 1.4.2.2.<br /> Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ........................................................................ 14<br /> a) Sử dụng hỗn hợp diesel-ethanol hòa trộn sẵn ....................................................................... 14<br /> b) Ethanol phun trực tiếp ............................................................................................................ 15<br /> c) Ethanol phun trên đường ống nạp .......................................................................................... 15<br /> <br /> 1.5.Phương pháp xây dựng mô hình động cơ ...............................................................17<br /> <br /> iii<br /> <br />