Đang tải...

Công nghệ vật liệu Giải pháp khắc phục nguồn nhiên liệu sạch cho ôtô

Thảo luận trong 'Công nghệ mới' bắt đầu bởi khoadongluc, 26/3/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. khoadongluc
    Offline

    Nothing Is Impossible
    Thành viên BQT
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/3/09
    Số km:
    22,748
    Được đổ xăng:
    7,015
    Mã lực:
    2,289
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    29,567 lít xăng
    Khí xả động cơ đốt trong của phương tiện giao thông vận tải là nguồn gốc gây ô nhiễm chính đối với bầu khí quyển. Người ta ước tính khoảng 80% CO, 60% HC và 40% NOx trong bầu khí quyển hiện nay là do khí thải của chúng ta gây ra.

    [​IMG]

    Chính vì vậy, từ những năm 1950, các quốc gia công nghiệp phát triển đã quan tâm đến vấn đề này. Nhiều luật lệ về môi trường đã đặt ra với mức độ nghiêm ngặt ngày một gia tăng để buộc các nhà chế tạo ôtô phải nghiên cứu, cải thiện sản phẩm của mình nhằm hạn chế nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả.
    1. Sử dụng năng lượng điện để chạy ôtô :

    Mức độ giảm ô nhiễm môi trường do sử dụng năng lượng điện để chạy ôtô phụ thuộc vào nguồn năng lượng để sản xuất điện năng. Nếu sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch để sản xuất điện rồi nạp vào ắc quy để cung cấp cho ôtô thì mức độ gây ô nhiễm nói chung không giảm mà còn tăng. Ngoài ra còn trở ngại khác là khả năng tích trữ điện năng của ắc quy có giới hạn khiến cho tầm hoạt động độc lập của phương tiện bị rút ngắn.
    Sử dụng năng lượng điện mặt trời để vận hành phương tiện giao thông là giải pháp lý tưởng nhất. Tuy nhiên hiện nay giải pháp này ngoài trở ngại về ắc quy như vừa nêu lại còn bị hạn chế bởi hiệu suất thu năng lượng của pin mặt trời, và giá thành còn khá đắt.
    2. Sử dụng pin nhiên liệu để chạy ôtô (Các loại xe Fuel Cell)

    Đây là một hướng được các nhà sản xuất ôtô hàng đầu trên thế giới quan tâm nghiên cứu và phát triển. Tuy nhiên cho tới nay, phương án này vẫn chưa được áp dụng rộng rải trong thực tế vì còn có những khó khăn liên quan đến hiệu suất của pin và kỹ thuật lưu trữ nhiên liệu có áp suất cao (chủ yếu là hydro-H2) trên phương tiện vận tải. Mặt khác, cũng như phương án trên đây, mức độ giảm ô nhiễm môi trường của phương pháp pin nhiên liệu phụ thuộc vào nguồn năng lượng sử dụng để sản xuất ra H2.
    Xe Fuel Cell là xe ô nhiễm thấp được phát triển cao hơn, fuel cell phát điện nhờ phản ứng hóa học giữa hydro và oxy và sử dụng điện năng này để dẫn động một động cơ điện. Công ty R&D hiện đang chế tạo một hệ thống dùng để lưu trữ hydro bằng hợp kim đặc biệt và hệ thống sử dụng methanol. Fuel Cell có hiệu suất nhiên liệu rất cao, vì thế chúng được xem như thế hệ tiếp theo của nguồn năng lượng sử dụng trên xe cộ.
    Khi điện phân, nước tách thành hydro và oxy. Nguyên lý cơ bản của Fuel Cell thì dựa trên phản ứng ngược lại.

    [​IMG]
    3. Các loại xe Hybrid :
    Các xe Hybrib được thiết kế để đạt được sự ô nhiễm thấp và tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng hai nguồn năng lượng. Có hai hệ thống đang sử dụng hiện nay : Loại Diesel-Điện, loại này gồm có một động cơ diesel, động cơ điện và ắc quy. Loại thứ hai là áp suất tích luỹ, loại này bao gồm một động cơ diesel và một bơm thủy lực.
    Xe Diesel Hybrid của hãng ISUZU

    Ưu điểm :
    · Cãi thiện lượng lượng tiêu thụ nhiên liệu, kết quả là sự thải khí CO2 thấp hơn.
    · Sự phát khí thải giảm trong lúc khởi động và gia tốc.
    Nhược điểm:
    · Hệ thống phức tạp và chi phí bảo dưởng cao.
    [​IMG]
    4. Hiện đại hóa động cơ đốt trong truyền thống :
    Áp dụng các tiến bộ mới trong lĩnh vực điện tử và công nghệ thông tin để điều khiển các quá trình làm việc của động cơ đốt trong đã cải thiện đáng kể tính năng kinh tế – kỹ thuật của chúng. Các hệ thống mới trên các động cơ hiện đại như hệ thống phun xăng – đánh lửa được điều khiển bằng điện tử (EFI), các động cơ diesel được điều khiển bằng điện tử (EDC-Electronic Diesel Control), đặc biệt là hệ thống phun nhiên liệu Common Rail, tổ chức quá trình cháy phân lớp (động cơ GDI), hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR)…đã cho phép tối ưu hóa quá trình công tác của động cơ dẫn đến làm giảm sự phát sinh ô nhiễm.
    Sơ đồ của một hệ thống phun nhiên liệu Common Rail :

    Hệ thống này gồm có một bơm cung cấp, thanh rail (common rail), các vòi phun, bộ điều khiển điện tử và các cảm biến khác nhau.
    [​IMG]
    Về kỹ thuật xử lý trên đường ống xả, lọc bồ hóng và dùng bộ chuyển đổi xúc tác ba thành phần được xem là biện pháp hữu hiệu nhằm tiếp tục loại trừ những chấy ô nhiễm còn lại trong khí xả sau khi đã được làm giảm đến mức thấp nhất.
    5. Sử dụng các loại nhiên liệu sạch ít gây ô nhiễm :

    Nhiên liệu sạch (alternative fuel) là nhiên liệu khi sử dụng thải ra ít thành phần gây ra ô nhiểm không khí hơn là nhiên liệu xăng hay diesel (non-alternative fuel). Trong trường hợp này, người ta quan tâm đến các loại nhiên liệu thể khí như :
    · Khí hydro.
    · Các xe chạy bằng khí thiên nhiên (NGVs - Natural Gas Vehicles), khí thiên nhiên nén (CNG-Compressed natural gas ), khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG-liquefied natural gas ).
    · Các loại xe chạy bằng động cơ Dimethyl Ethel Engine (DME) : Với nhiều ưu điểm khác nhau, động cơ DME đang được công nhận rộng rãi như một thế hệ tiếp theo, nhà máy chạy bằng nhiên liệu thay thế. Động cơ DME không thải khói đen và gần như không có PM và NOx.
    Dimethyl Ethel đuợc sản xuất từ than và khí thiên nhiên, là loại nhiên liệu rất ổn định, có thể được hóa lỏng duới nhiệt độ bình thường và áp suất thấp. Ngoài ra DME còn có ưu điểm là lưu trữ và vận chuyển dễ dàng.
    · Nhiên liệu cồn (Alcochol).
    · Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG-Liquefied Petroleum Gas).
    · Biodiesel—the Clean, Green Fuel for Diesel Engines : Nhiên liệu sạch dùng cho các động cơ diesel.
    Dưới đây là xu thế phát triển các loại xe ít gây ô nhiễm của công ty DAIHATSU
    .
    [​IMG]
     

Chia sẻ trang này