Giáo trình - Ô tô và ô nhiễm môi trường - chương 8

Chương 8ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KHÍ: MỘT GIẢI PHÁP LÀM GIẢM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNGCác giải pháp kĩ thuật cải thiện quá trình cháy và tăng cường xử lí trên đường xả như đã mô tả ở chương 7 chưa đủ để làm giảm một cách triệt để nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải động cơ đốt trong. Do đó, để nâng cao hiệu quả của việc chống ô nhiễm môi trường do phương tiện vận tải gây ra, chúng ta cần tác động đến nhiên liệu: nâng cao tính năng của nhiên liệu truyền...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình - Ô tô và ô nhiễm môi trường - chương 8 ĐỘNG CƠ SỬ DỤNGChương 8 NHIÊN LIỆU KHÍ: MỘT GIẢI PHÁP LÀM GIẢM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Các giải pháp kĩ thuật cải thiện quá trình cháy và tăng cường xử lí trên đường xảnhư đã mô tả ở chương 7 chưa đủ để làm giảm một cách triệt để nồng độ các chất ô nhiễmtrong khí thải động cơ đốt trong. Do đó, để nâng cao hiệu quả của việc chống ô nhiễm môitrường do phương tiện vận tải gây ra, chúng ta cần tác động đến nhiên liệu: nâng cao tínhnăng của nhiên liệu truyền thống hoặc sử dụng các loại nhiên liệu ‘sạch’. Sử dụng nguồnnhiên liệu khí để chạy động cơ ngoài việc đa dạng hóa nguồn năng lượng còn góp phầnđáng kể vào việc giải quyết vần đề ô nhiễm môi trường do động cơ đốt trong gây ra. Phần 1: NHIÊN LIỆU KHÍ HÓA LỎNG LPG Nhiên liệu khí hóa lỏng (LPG: khí dầu mỏ hóa lỏng) thường thuộc nhómhydrocarbure có 3 hay 4 nguyên tử C (C3-C4). Loại nhiên liệu này được phát triển vàthương mại hóa từ những năm 1950. Mấy thập kỉ qua chúng được dùng chủ yếu cho côngnghiệp và sinh nhiệt gia dụng. Việc nghiên cứu sử dụng chúng cho động cơ đốt trong trênphương tiện giao thông vận tải đã bắt đầu trong những năm gần đây. Tuy việc áp dụng loạinhiên liệu này trên ô tô cần những thiết bị cồng kềnh hơn nhiên liệu lỏng nhưng nó chophép giảm được mức độ phát ô nhiễm và đó chính là điểm mà các nhà chế tạo ô tô quantâm nhất hiện nay. 8.1. Trữ lượng LPG và thị trường tiêu thụ Là sản phẩm trung gian giữa khí thiên nhiên và dầu thô, nhiên liệu khí hóa lỏng cóthể thu được từ công đoạn lọc dầu hoặc làm tinh khiết khí thiên nhiên. Vì vậy, nguồn gốckhí hóa lỏng phụ thuộc vào xuất xứ nhiên liệu. Nói chung trên thế giới có khoảng 40%LPG thu được từ quá trình lọc dầu thô. Sản lượng khí hóa lỏng trên thế giới năm 1995 là 130 triệu tấn, chiếm 2% tổngnăng lượng tiêu thụ dưới các dạng khác nhau. Người ta dự kiến trong những năm đầu củathế kỉ 21, tổng sản lượng LPG trên thế giới sẽ đạt khoảng 200 triệu tấn/năm. Phần lớn lượng khí hóa lỏng thu được hiện nay được sử dụng làm nguồn chất đốtđể sinh nhiệt gia dụng hay công nghiệp. Lượng khí hóa lỏng làm nhiên liệu cho ô tôđường trường hiện chỉ chiếm một tỉ lệ khiêm tốn: 1% ở Pháp, 3% ở Mỹ, 8% ở Nhật...(hình 8.1). Tuy nhiên ở một số nước có chính sách khuyến khích sử dụng LPG làm nhiên 128 Chương 8: Động cơ sử dụng nhiên liệu khí: một giải pháp làm giảm ô nhiễm môi trường liệu cho ô tô nhằm mục đích giảm ô nhiễm môi trường thì tỉ lệ này rất đáng kể, chẳng hạn như Hà Lan, Ý (42%)... Các số liệu trên chưa kể những động cơ trên các ô tô chuyên dụng sử dụng LPG (chẳng hạn ô tô chạy trong sân bay, xe nâng chuyển, máy móc nông nghiệp...). Nhiên liệu (1%) Công nghiệp (15%) Nông nghiệp (17%) Gia dụng (67%) Pháp (tổng cộng 3Mt/năm) Nông nghiệp (14%) Gia dụng (20%) Nhiên liệu (42%)Công nghiệp (24%) Hà Lan (tổng cộng 3,4 Mt/năm) Hình 8.1: Tỉ lệ tiêu thụ LPG ở vài nước tiêu biểu Sự phát triển ô tô dùng Hàn Quốc 7,6% LPG phụ thuộc vào chủ trương của Nhật 0,7% mỗi quốc gia, đặc biệt là phụ thuộc Mĩ 0,4% vào chính sách bảo vệ môi trường Pháp 0,1% (hình 8.2). Sự khuyến khích sử 4,4% Ý dụng ô tô LPG thể hiện qua chính Hà Lan 8,7% sách thuế ưu đãi của mỗi quốc gia đối với loại nhiên liệu này. Hình 8.2: Tỉ lệ ô tô sử dụng LPG Ở một số nước Châu Á, Hàn Quốc và Nhật Bản chẳng hạn, để giảm ô nhiễm môi trường đô thị, chính phủ các nước này khuyến khích, tiến tới bắt buộc taxi phải dùng nhiên liệu khí hóa lỏng. Hiện nay toàn bộ taxi Hàn Quốc đều dùng loại nhiên liệu này. 129 Chương 8: Động cơ sử dụng nhiên liệu khí: một giải pháp làm giảm ô nhiễm môi trường n-Penten 0% 0,03% Isopentane 0% 0,06% Buta-1,3-diène 0% LPG California (Z)-but-2-ène LPG Pháp 0% 1,8% (E)-but-2-ène ...