Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia vi nhũ thế hệ mới chế tạo tại Việt Nam tới tính năng kinh tế, kỹ thuật, phát thải và tương thích vật liệu động cơ diesel

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
 Nguyễn Hữu Tuấn 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA VI NHŨ THẾ HỆ MỚI 
 CHẾ TẠO TẠI VIỆT NAM TỚI TÍNH NĂNG KINH TẾ, KỸ THUẬT, 
 PHÁT THẢI VÀ TƯƠNG THÍCH VẬT LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 
 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 
 Hà Nội – 2020 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
 Nguyễn Hữu Tuấn 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA VI NHŨ THẾ HỆ MỚI 
 CHẾ TẠO TẠI VIỆT NAM TỚI TÍNH NĂNG KINH TẾ, KỸ THUẬT, 
 PHÁT THẢI VÀ TƯƠNG THÍCH VẬT LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 
 Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực 
 Mã số: 9520116 
 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
 PGS.TS PHẠM HỮU TUYẾN 
 Hà Nội - 2020 
 LỜI CAM ĐOAN 
 Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Luận án có sử dụng 
một phần kết quả do tôi và nhóm nghiên cứu thực hiện trong đề tài độc lập cấp Nhà 
nước “Nghiên cứu công nghệ chế tạo phụ gia nhiên liệu vi nhũ thế hệ mới dùng cho 
động cơ diesel“, mã số ĐTĐLCN.03/16, do GS.TS Vũ Thị Thu Hà là chủ nhiệm đề 
tài, Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ lọc hóa dầu, Viện Hóa học Công nghiệp 
Việt Nam chủ trì, Viện Cơ khí Động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội phối 
hợp thực hiện. Tôi đã được Chủ nhiệm đề tài đồng ý cho sử dụng một phần kết quả 
nghiên cứu của đề tài độc lập cấp Nhà nước vào việc viết luận án. 
 Tôi xin cam đoan các số liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng 
được ai công bố trong các công trình nào khác. 
 Hà Nội, ngày 05 tháng 11 năm 2020 
 Giảng viên hướng dẫn Nghiên cứu sinh 
 PGS.TS Phạm Hữu Tuyến Nguyễn Hữu Tuấn 
 i 
GIẤY XÁC NHẬN CỦA CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI 
 ii 
 LỜI CẢM ƠN 
 Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo - 
Bộ phận đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Động lực và Bộ môn Động cơ đốt trong, 
Trung tâm nghiên cứu Động cơ, nhiên liệu và khí thải đã cho phép tôi thực hiện luận 
án tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cũng như luôn hỗ trợ, giúp đỡ và dành cho 
tôi những điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình nghiên cứu. 
 Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Hữu Tuyến đã hướng dẫn tôi hết sức tận 
tình và chu đáo để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án. 
 Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm đề tài ĐTĐLCN.03/16, Phòng thí nghiệm 
trọng điểm công nghệ lọc hóa dầu, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã luôn giúp 
đỡ và đồng ý cho tôi sử dụng một số kết quả nghiên cứu của đề tài để thực hiện luận 
án. 
 Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ 
khí, Bộ môn Kỹ thuật hệ thống công nghiệp và các thầy trong Khoa đã hậu thuẫn và 
động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu học tập. 
 Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy trong hội đồng 
chấm luận án đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn chỉnh 
luận án này và định hướng nghiên cứu trong tương lai. 
 Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người 
đã động viên, khuyến khích tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện công 
trình này. 
 Nghiên cứu sinh 
 Nguyễn Hữu Tuấn 
 iii 
 MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i 
GIẤY XÁC NHẬN CỦA CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI ................................................. ii 
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iii 
MỤC LỤC ............................................................................................................. iv 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ......................................... viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... x 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................. xiii 
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 
 i. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 
 ii. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2 
 iii. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 2 
 iv. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 3 
 v. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ........................................................... 3 
 vi. Tính mới của đề tài ....................................................................................... 3 
 vii. Các nội dung chính luận án .......................................................................... 3 
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA CHO NHIÊN LIỆU DIESEL ........... 5 
 1.1 Đặc điểm tính chất nhiên liệu diesel ............................................................ 5 
 1.1.1 Giới thiệu chung .................................................................................... 5 
 1.1.2 Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu diesel .............................................. 6 
 1.1.3 Ảnh hưởng của một số thông số chính của nhiên liệu diesel tới chất 
 lượng hoạt động của động cơ ............................................................................. 7 
 1.2 Nhiên liệu diesel sinh học ............................................................................ 8 
 1.2.1 Nguồn nguyên liệu sản xuất diesel sinh học ......................................... 8 
 1.2.2 Chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu diesel sinh học ...................................... 9 
 1.3 Phụ gia cho nhiên liệu diesel ...................................................................... 11 
 1.3.1 Giới thiệu chung .................................................................................. 11 
 1.3.2 Phụ gia vi nhũ nước trong dầu cho nhiên liệu diesel .......................... 13 
 1.3.3 Phụ gia nano oxit kim loại/ kim loại cho nhiên liệu diesel ................. 15 
 1.3.4 Phụ gia vi nhũ thế hệ mới ................................................................... 16 
 1.4 Các công trình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam về phụ gia vi nhũ .. 18 
 1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới ............................................................... 18 
 1.4.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam .............................................................. 24 
 1.5 Kết luận chương 1 ...................................................................................... 27 
 iv 
 CHƯƠNG 2 PHỤ GIA VI NHŨ THẾ HỆ MỚI CHẾ TẠO TẠI VIỆT NAM VÀ 
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIÊN LIỆU PHA PHỤ GIA TỚI MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA 
ĐỘNG CƠ ................................................................................................................ 28 
 2.1 Giới thiệu chung ......................................................................................... 28 
 2.2 Phụ gia vi nhũ thế hệ mới chế tạo tại Việt Nam ........................................ 29 
 2.2.1 Chất hoạt động bề mặt ........................................................................ 29 
 2.2.2 Phụ gia vi nhũ nước trong dầu ............................................................ 29 
 2.2.3 Phụ gia nano oxit kim loại .................................................................. 31 
 2.3 Đánh giá khả năng phù hợp khi kết hợp tạo phụ gia vi nhũ thế hệ mới .... 32 
 2.4 Lựa chọn tỷ lệ các thành phần trong phụ gia vi nhũ thế hệ mới ................ 34 
 2.4.1 Chọn dầu diesel ................................................................................... 34 
 2.4.2 Lựa chọn tỷ lệ các thành phần ............................................................ 34 
 2.4.3 Phương pháp và quy trình phối trộn ................................................... 38 
 2.5 Đánh giá chất lượng phụ gia pha vào nhiên liệu diesel ............................. 39 
 2.5.1 Đánh giá chất lượng từng phụ gia ....................................................... 39 
 2.5.2 Đánh giá chất lượng diesel pha phụ gia .............................................. 40 
 2.6 Đánh giá tương thích vật liệu ..................................................................... 42 
 2.6.1 Phương pháp đánh giá ......................................................................... 42 
 2.6.1.1 Các tiêu chuẩn đánh giá tương thích vật liệu ............................... 42 
 2.6.1.2 Xây dựng quy trình thử nghiệm tương thích vật liệu ................... 43 
 2.6.2 Trang thiết bị và đối tượng thử nghiệm .............................................. 44 
 2.6.2.1 Thiết bị phục vụ trong đánh giá ................................................... 44 
 2.6.2.2 Các chi tiết sử dụng trong đánh giá .............................................. 44 
 2.6.3 Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu pha phụ gia tới các chi tiết
 .......................................................................................................................... 46 
 2.6.3.1 Đánh giá ngoại quan và cấu trúc tế vi .......................................... 46 
 2.6.3.2 Đánh giá sự thay đổi khối lượng .................................................. 47 
 2.7 Kết luận chương 2 ...................................................................................... 49 
 CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHI SỬ DỤNG NHIÊN 
LIỆU PHA PHỤ GIA VI NHŨ THẾ HỆ MỚI ........................................................ 50 
 3.1 Cơ sở lý thuyết mô phỏng trên phần mềm AVL – Boost .......................... 50 
 3.1.1 Phương trình nhiệt động học thứ nhất ................................................. 50 
 3.1.2 Mô hình cháy ...................................................................................... 51 
 3.1.3 Mô hình truyền nhiệt ........................................................................... 55 
 3.1.3.1 Truyền nhiệt trong xy lanh ........................................................... 55 
 3.1.3.2 Trao đổi nhiệt trên thành xy lanh ................................................. 56 
 3.1.3.3 Trao đổi nhiệt tại cửa nạp và cửa thải .......................................... 56 
 3.1.4 Mô hình tính chuyển vị piston ............................................................ 57 
 3.1.5 Mô hình nạp thải ................................................................................. 58 
 3.1.6 Mô hình lọt khí .................................................................................... 58 
 v 
 3.1.7 Mô hình tính toán hàm lượng các thành phần phát thải ...................... 58 
 3.1.7.1 Mô hình tính lượng phát thải NOx ............................................... 59 
 3.1.7.2 Mô hình tính lượng phát thải bồ hóng (soot) ............................... 59 
 3.1.7.3 Phát thải CO ................................................................................. 60 
 3.1.8 Mô hình nhiên liệu .............................................................................. 60 
 3.2 Nghiên cứu mô phỏng động cơ diesel khi sử dụng nhiên liệu diesel pha 
phụ gia .................................................................................................................. 61 
 3.2.1 Đối tượng mô phỏng ........................................................................... 61 
 3.2.2 Xây dựng mô hình mô phỏng ............................................................. 62 
 3.3 Kết quả tính toán mô phỏng ....................................................................... 64 
 3.3.1 Đánh giá độ chính xác mô hình .......................................................... 65 
 3.3.1.1 Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu động cơ ............................. 65 
 3.3.1.2 Áp suất xy lanh............................................................................. 67 
 3.3.1.3 Phát thải ........................................................................................ 68 
 3.3.2 Ảnh hưởng của nhiên liệu pha phụ gia ............................................... 69 
 3.3.2.1 Công suất và suất tiêu hao nhiên liệu ........................................... 70 
 3.3.2.2 Phát thải động cơ .......................................................................... 71 
 3.3.2.3 Đặc tính của quá trình cháy .......................................................... 75 
 3.3.2.4 Tốc độ hình thành phát thải động cơ ............................................ 79 
 3.4 Kết luận chương 3 ...................................................................................... 80 
 CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ................................................. 82 
 4.1 Thử nghiệm động cơ trong PTN ................................................................ 82 
 4.1.1 Mục đích thử nghiệm .......................................................................... 82 
 4.1.2 Trang thiết bị thử nghiệm .................................................................... 82 
 4.1.3 Đối tượng và quy trình thử nghiệm động cơ trong PTN ..................... 84 
 4.1.3.1 Động cơ và nhiên liệu thử nghiệm ............................................... 84 
 4.1.3.2 Quy trình thử nghiệm ................................................................... 85 
 4.1.4 Kết quả thử nghiệm ............................................................................. 85 
 4.1.4.1 Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ phối trộn phụ gia với nhiên liệu DO .. 85 
 4.1.4.2 Kết quả diễn biến áp suất trong xy lanh và số hạt PM trong khí 
 thải với nhiên liệu DO, DO-phụ gia 1/8000 ................................................. 92 
 4.1.4.3 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO, DO-phụ gia 1/8000 theo đặc 
 tính tải ........................................................................................................... 94 
 4.1.4.4 Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ phối trộn phụ gia với nhiên liệu B5 ... 96 
 4.1.4.5 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5, B5-phụ gia 1/8000 theo đặc 
 tính tải ......................................................................................................... 100 
 4.2 Thử nghiệm hiện trường .......................................................................... 102 
 4.2.1 Quy trình và trang thiết bị thử nghiệm .............................................. 102 
 4.2.1.1 Quy trình thử nghiệm ................................................................. 102 
 4.2.1.2 Đối tượng thử nghiệm ................................................................ 104 
 4.2.1.3 Trang thiết bị thử nghiệm ........................................................... 105 
 4.2.2 Kết quả thử nghiệm ........................................................................... 105 
 vi 
 4.2.2.1 Kết quả thử nghiệm đo lượng nhiên liệu tiêu hao ...................... 105 
 4.2.2.2 Kết quả thử nghiệm đo phát thải ................................................ 106 
 4.3 Kết luận chương 4 ........................................ ... Bộ phận đo cường độ sáng Sơ đồ cấu tạo bộ phân tích NO và NOx 
 - Nguyên tắc hoạt động. 
 Thiết bị hoạt động dựa vào hiện tượng khí quang hóa để xác định hàm lượng NO 
và NOx. Thực chất phương pháp này là đo cường độ ánh sáng do các phần tử NO2 
hoạt tính sinh ra. NO2 hoạt tính được tạo ra trong buồng phản ứng qua phản ứng sau: 
 NO + O3 = NO2* + O2 
 PL 7 
 Không khí được đưa vào một đường và được cho qua bộ tạo ôzôn, O2 trong không 
khí được tạo thành O3 nhờ tia lửa điện và được đưa đến buồng phản ứng. 
 Để đo lượng NO có trong khí xả, khí xả được đưa trực tiếp vào buồng phản ứng. 
Trong buồng phản ứng có O3. Vì vậy, một phần NO có trong khí thải mẫu sẽ phản 
ứng với O3 và tạo ra NO2 hoạt tính (NO2*), NO2 hoạt tính tồn tại không lâu trong điều 
kiện bình thường vì vậy nó sẽ tự động chuyển về NO2 không hoạt tính bằng cách 
phóng đi một phần năng lượng dưới dạng tia sáng. Đo cường độ tia sáng thu được và 
dựa vào đó để xác định lượng NO phản ứng. Từ lượng NO phản ứng có thể tính ra 
lượng NO có trong khí xả mẫu. 
 Để đo lượng NOx có trong khí xả mẫu, cho tất cả khí xả mẫu đi qua một bộ chuyển 
đổi từ NO2 thành NO. Phần lớn NO2 chuyển đổi thành NO, sau đó tất cả khí xả đã 
qua chuyển đổi được đưa tới buồng phản ứng. Tương tự như với NO, trong buồng 
phản ứng một lượng NO có trong khí xả sẽ phản ứng với O3 và tạo thành NO2 hoạt 
tính. NO2 hoạt tính có năng lượng cao sẽ chuyển về mức năng lượng thấp và phát ra 
ánh sáng, căn cứ vào cường độ ánh sáng thu được ta tính ra được lượng NOx có trong 
khí xả. 
 * Nguyên lý làm việc của bộ phân tích HC 
 - Cấu tạo của hệ thống đo CnHm: 
 1. Hệ thống có ba đường dẫn khí vào. Một là 
 đường dẫn khí mẫu vào, hai là đường dẫn 
 khí cháy (hỗn hợp H/He), ba là đường khí tạo 
 môi trường cháy. 
 2. Buồng phản ứng có gắn cảm biến nhiệt độ. 
 3. Bộ đánh lửa để sinh tia lửa mồi. 
 4. Cặp cực điện được nối với một bộ 
 khuyếch đại và một bộ đo điện áp. 
 5. Bộ cảm biến nhiệt độ T100 
 6. Bộ bơm khí nén tạo độ chân không để hút 
 khí cháy ra. Sơ đồ cấu tạo hệ thống đo HC 
 - Nguyên lý hoạt động: 
 Khí mẫu cần đo được đưa vào hệ thống với áp suất 580mbar và lưu lượng 1500l/h. 
Nó được hòa trộn với khí cháy (hỗn hợp H/He) được đưa vào ở đường ống thứ hai. 
Khí cháy có áp suất là 1050mbar, có lưu lượng là 30l/h. Khí mẫu và khí cháy được 
trộn với nhau và đưa và buồng cháy với áp suất là 680mbar. 
 Trong buồng phản ứng hỗn hợp khí (20% O2, 80% N2) được bơm vào làm môi 
trường cháy. Khi khí mẫu và khí cháy được đưa vào, bộ đánh lửa bật tia lửa đốt cháy. 
Trong điều kiện như vậy khí HC không cháy mà bị bẻ gãy thành các ion. 
 Các ion sinh ra trong môi trường có từ trường của cặp điện cực, nó sẽ bị hút về hai 
bản cực và tạo thành dòng điện trong mạch. Dòng điện được khuyếch đại khi đi qua 
bộ khuyếch đại và được đưa tới bộ đo điện áp. 
 Khí cháy được hút ra nhờ độ chân không ở đầu ra. Độ chân không này được sinh 
ra do luồng khí nén thổi qua tại miệng hút. 
 Dựa vào cường độ dòng điện sinh ra có thể đánh giá được lượng HC có trong khí 
mẫu. 
 Khi đo lượng HC có trong khí xả động cơ, các điều kiện đo rất được chú ý. Áp 
suất đầu vào phải đảm bảo chính xác, lưu lượng phải vừa đủ. Có như vậy thì quá trình 
 PL 8 
đo mới đúng. Hệ thống sẽ đánh lửa 10 lần, trong 10 lần đó mà các điều kiện không 
đảm bảo thì hệ thống sẽ không đo được. Sau 10 lần đánh lửa mà không đo được thì 
hệ thống sẽ dừng lại và yêu cầu có sự kiểm tra sửa chữa. 
* Thiết bị Smoke meter 
 Khi cho một lượng khí thải nhất định đi 
 qua màng giấy lọc chuẩn, P-M sẽ bị giữ lại 
 làm giấy lọc bị đen đi. Độ đen của giấy lọc 
 xác định được sẽ phản ánh độ khói của khí 
 thải. Thiết bị Smoke Meter AVL 515 có dải 
 đo từ 0 đến 9,99 FSN (Filter Smoke 
 Number) hoặc từ 0 đến 3199 mg/m3 với độ 
 chính xác 0,1%. 
 Thiết bị đo độ khói AVL 515 như hình bên. 
Phụ lục 1.3 Hệ thống đếm hạt 
 Số lượng các hạt hình thành do ngưng tụ các hợp chất hữu cơ (từ nhiên liệu, dầu 
bôi trơn) rất nhạy với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm của không khí môi trường hay của 
không khí pha loãng trong quá trình lấy mẫu, gây ảnh hưởng đến độ chính xác của 
phép đo. Vì vậy, yêu cầu trong quá trình lấy mẫu phải loại bỏ các hợp chất hữu cơ 
này và phép đo chỉ thực hiện đếm số lượng các hạt rắn trong khí thải với số hạt phù 
hợp với dải đo của thiết bị đếm hạt [52]. Để đáp ứng yêu cầu này hệ thống lấy mẫu 
được quy định gồm 3 bộ phận chính: bộ pha loãng thứ nhất, ống bay hơi và bộ pha 
loãng thứ hai. 
 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lấy mẫu xác định hệ thống đếm hạt trong khí thải 
 PL 9 
 Khí thải từ động cơ (hoặc từ hệ thống pha loãng CVS) được đi vào bộ pha loãng 
thứ nhất. Bộ pha loãng thứ nhất có nhiệm vụ pha loãng khí thải với không khí sạch 
và sấy khí thải tới nhiệt độ trong khoảng 150 ÷ 4000C (nhưng không cao hơn nhiệt 
độ sấy ở ống bay hơi) để giảm tỷ lệ và làm bay hơi các hợp chất hữu cơ. Sau đó, khí 
mẫu tiếp tục tới ống bay hơi, tại đây khí thải tiếp tục được sấy tới nhiệt độ 300 ÷4000C 
để làm bay hơi hoàn toàn các hợp chất hữu cơ. Bộ pha loãng thứ hai có nhiệm vụ tiếp 
tục pha loãng khí mẫu với không khí sạch để làm giảm tỷ lệ hợp chất hữu cơ, tránh 
hiện tượng ngưng tụ, đồng thời làm giảm nhiệt độ khí mẫu trước khi vào thiết bị đếm 
hạt. 
 Dựa trên các yêu cầu cơ bản trên, Trung tâm nghiên cứu Động cơ, nhiên liệu và 
khí thải - Viện Cơ khí động lực đã phát triển hệ thống lấy mẫu đếm số hạt. Chi tiết về 
hệ thống này được trình bày dưới đây. NCS đã sử dụng hệ thống này trong nghiên 
cứu thử nghiệm phục vụ nội dung luận án. 
 Ống bay hơi 
Khí thừa 
 Không khí 
 sạch 
 Vòi phun 
 Mẫu 
 Máy 
 Đếm 
 nén 
 Không khí sạch 
 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đếm hạt tại Trung tâm nghiên cứu Động cơ, nhiên liệu 
và khí thải - Viện Cơ khí động lực 
 Hệ thống pha loãng bao gồm 2 giai đoạn: giai đoạn pha loãng đầu tiên khí pha 
loãng được sấy đến 1500C, ống bay hơi được làm nóng đến 300  3500C; giai đoạn 
pha loãng thứ hai làm mát khí mẫu xuống khoảng 300C trước khi khí pha loãng vào 
thiết bị đếm số hạt. 
 Thông số cơ bản của thiết bị đếm hạt DiSCmini 
 Thông số Giá trị 
 Model/ hãng sản xuất/ xuất xứ DiSCmini/ Testo/ Đức 
 Kích thước hạt (nm) 10  700 
 Nồng độ hạt (hạt/cm3) 103  106 
 Độ chính xác (hạt/cm3)  100 
 Nguồn điện (V) 200 240 
 PL 10 
 Phụ lục 1.4 Cân bàn đo lượng nhiên liệu tiêu hao 
 Thông số cơ bản của cân bàn 
 Thông số Giá trị 
 Model/ hãng sản xuất/ xuất xứ CBĐT-300/Nhơn 
 hòa/Việt Nam 
 Phạm vi đo (kg) 2  300 
 Giá trị độ chia (g) 100 
 Sai số đo lường (g) 50  150 
 Kích thước bàn cân 
 420 x 520 x 100 
 Dài x Rộng x Cao (mm) Cân bàn 
Phụ lục 1.5 Thiết bị đo khí thải cầm tay Testo 350 
 Khí được hút vào qua đầu lấy mẫu, 
 khí này được lọc qua lọc bụi trên tay cầm 
 đầu dò trước khi đưa vào máy. Khi vào 
 máy nó sẽ tiếp tục được lọc qua lọc bụi 
 thứ 2 trên bộ làm lạnh trước khi đưa vào 
 bộ làm lạnh để làm lạnh khí xuống 
 khoảng 0  20C, sau đó khí sẽ tiếp tục 
 được lọc qua lọc bụi thứ 3 nằm trên thân 
 máy rồi qua bơm hút mẫu để được đẩy 
 vào các cảm biến phân tích và hiển thị 
 số liệu trên màn hình. Máy đo khí thải cầm tay Testo 350 
 Thông số kỹ thuật máy đo khí thải cầm tay Testo 350 
 Thông số Giá trị 
 Chiều dài ống dẫn khí (m) 16,2 
 Điện áp DC đầu vào (V) 11 ÷ 40 
 Lưu lượng bơm (lít/phút) 1 
 Nhiệt độ xung quanh đầu rò (0C) 0 ÷ 1760 
 Áp suất đo (kPa) 60 ÷ 115 
 Phạm vi đo khí CO (ppm) 0 ÷ 10000 
 Phạm vi đo khí NOx (ppm) 0 ÷ 4000 
 PL 11 
Phụ lục 1.6 Thiết bị đo độ khói tại hiện trường 
 Đối với mỗi loại nhiên liệu thử nghiệm, khí thải sẽ được đo tại vị trí đầu ống khói. 
 Máy đo độ khói AVL CDS 450 
 Thông số kỹ thuật máy đo độ khói AVL CDS 450 
 Thông số Giá trị 
 Tốc độ động cơ (vòng/phút) 400 ÷ 6000 
 Chiều dài dải đo (mm) 215 2 
 Nhiệt độ khí xả max (0C) 200 
 Độ mờ đục (%) 0 ÷ 99,9 
 PL 12 
Phụ lục 2 Kết quả mô phỏng động cơ 
 Bảng PL2.1 Kết quả mô phỏng công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ 
khi sử dụng nhiên liệu DO và DO-phụ gia 1/8000 
 Tốc độ Công suất (kW) Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kWh) 
 (vòng/phút) DO DO-PG DO DO-PG 
 1000 13,61 13,86 240,71 236,36 
 1500 22,88 23,35 236,01 231,26 
 2000 30,80 31,43 232,99 228,32 
 2500 37,48 38,71 244,13 236,37 
 3000 42,92 43,98 265,05 258,66 
 3500 48,15 50,23 290,47 278,44 
 Bảng PL2.2 Kết quả mô phỏng các phát thải của động cơ khi sử dụng nhiên liệu 
DO và DO-phụ gia 1/8000 
 Tốc độ CO (ppm) NOx (ppm) Độ khói (g/kW.h) 
 (vòng/phút) DO DO-PG DO DO-PG DO DO-PG 
 1000 480 448 312 286 3,58 3,35 
 1500 560 482 373 331 3,34 3,16 
 2000 671 615 371 326 3,19 3,12 
 2500 743 654 348 321 2,70 2,63 
 3000 768 674 342 306 2,25 2,15 
 3500 879 780 337 304 2,55 2,35 
 PL 13 
Phụ lục 3 Kết quả thử nghiệm động cơ 
 Bảng PL3.1 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO không sử dụng phụ gia 
 Độ 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx 
 khói 
 (vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) 
 (FSN) 
 1000 13,37 244,65 371 506 98,7 325 3,89 
 1500 22,52 240,32 457 592 88,8 391 3,78 
 2000 30,22 237,29 493 691 83,7 390 3,30 
 2500 36,85 248,70 590 782 99,2 362 3,09 
 3000 42,07 270,24 673 785 105,3 355 2,65 
 3500 47,46 295,04 763 925 111,5 351 2,98 
 Bảng PL3.2 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO-phụ gia tỷ lệ 1/6000 
 Độ 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx 
 khói 
 (vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) 
 (FSN) 
 1000 13,61 233,57 341 465 93,5 322 3,79 
 1500 22,76 231,59 431 492 81,7 368 3,64 
 2000 30,44 232,23 558 626 77,2 356 3,28 
 2500 37,49 243,82 616 762 88,8 340 2,95 
 3000 42,85 266,47 679 775 97,5 317 2,62 
 3500 48,37 284,69 767 895 105,5 316 2,90 
 Bảng PL3.3 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO-phụ gia tỷ lệ 1/7000 
 Độ 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx 
 khói 
 (vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) 
 (FSN) 
 1000 13,60 228,60 347 466 90,5 304 3,71 
 1500 22,85 227,40 439 489 79,3 353 3,58 
 2000 30,53 230,90 544 622 78,3 349 3,25 
 2500 37,90 241,50 612 735 86,6 333 2,94 
 3000 42,97 261,10 659 765 94,1 313 2,49 
 3500 48,70 283,49 762 876 107,5 313 2,85 
 Bảng PL3.4 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO-phụ gia tỷ lệ 1/8000 
 Độ 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx 
 khói 
 (vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) 
 (FSN) 
 1000 13,59 230,18 349 488 89,6 291 3,67 
 1500 22,95 228,16 441 508 80,2 342 3,53 
 2000 30,83 225,04 519 632 76,6 340 3,24 
 2500 37,97 236,86 597 719 85,3 328 2,91 
 3000 43,19 254,10 662 703 91,1 312 2,47 
 3500 49,50 277,49 755 830 103,5 311 2,76 
 PL 14 
 Bảng PL3.5 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO-phụ gia tỷ lệ 1/9000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,59 229,50 354 461 87,8 308 3,67 
 1500 23,10 223,90 444 488 78,0 359 3,55 
 2000 31,00 229,30 517 607 75,8 363 3,29 
 2500 38,10 237,10 593 746 89,1 345 2,96 
 3000 43,10 253,50 661 756 95,6 331 2,51 
 3500 49,50 273,80 752 864 106,3 320 2,73 
 Bảng PL3.6 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu DO-phụ gia tỷ lệ 1/10000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,76 227,72 356 468 91,3 319 3,73 
 1500 23,00 224,85 449 519 80,4 385 3,59 
 2000 30,85 226,07 503 632 76,6 385 3,32 
 2500 38,00 237,62 589 732 91,1 363 3,02 
 3000 42,83 259,99 661 7565 98,8 356 2,58 
 3500 48,64 285,67 751 899 105,0 345 2,74 
 Bảng PL3.7 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5 không sử dụng phụ gia 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,78 240,07 392 519 95,4 337 3,87 
 1500 23,04 237,70 476 591 89,2 393 3,78 
 2000 30,95 234,28 496 651 79,6 396 3,30 
 2500 38,51 244,80 599 723 81,6 368 3,09 
 3000 44,18 262,60 708 802 86,9 359 2,64 
 3500 47,07 278,80 792 877 96,9 352 2,73 
 Bảng PL3.8 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5-phụ gia tỷ lệ 1/6000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,55 238,25 361 567 88,9 362 3,83 
 1500 22,85 243,17 450 610 78,3 366 3,71 
 2000 30,79 231,53 544 620 71,0 406 3,28 
 2500 38,46 245,94 615 683 79,4 381 2,95 
 3000 43,79 256,43 680 720 87,8 368 2,51 
 3500 48,79 255,62 775 837 101,8 367 2,96 
 PL 15 
 Bảng PL3.9 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5-phụ gia tỷ lệ 1/7000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,62 238,20 360 565 87,4 372 3,78 
 1500 22,89 237,40 450 612 77,7 386 3,66 
 2000 31,10 230,70 531 636 72,5 409 3,25 
 2500 38,35 244,50 617 689 76,7 376 2,93 
 3000 43,72 258,60 685 693 87,6 370 2,49 
 3500 48,50 262,70 775 772 97,4 341 2,93 
 Bảng PL3.10 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5-phụ gia tỷ lệ 1/8000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,67 239,02 360 560 86,6 360 3,73 
 1500 22,92 237,57 448 611 76,5 401 3,61 
 2000 32,21 231,48 504 653 70,8 413 3,14 
 2500 38,31 244,22 620 693 77,4 380 2,91 
 3000 43,70 258,14 685 670 85,0 367 2,46 
 3500 47,28 264,44 774 738 97,0 344 2,87 
 Bảng PL3.11 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5-phụ gia tỷ lệ 1/9000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,51 237,90 361 564 86,8 347 3,71 
 1500 22,85 238,30 451 597 80,9 385 3,59 
 2000 31,30 229,70 515 632 75,0 427 3,21 
 2500 38,33 244,60 616 708 78,5 399 2,88 
 3000 43,52 259,80 683 688 84,3 364 2,43 
 3500 48,70 260,80 773 772 91,5 349 2,82 
 Bảng PL3.12 Kết quả thử nghiệm nhiên liệu B5-phụ gia tỷ lệ 1/10000 
 Tốc độ Ne ge T-Exh CO HC NOx Độ khói 
(vòng/phút) (kW) (g/kWh) (0C) (ppm) (ppm) (ppm) (FSN) 
 1000 13,47 237,69 363 563 86,8 335 3,68 
 1500 22,81 242,66 452 586 81,1 383 3,56 
 2000 30,82 230,91 540 644 76,4 441 3,20 
 2500 38,37 244,93 615 727 79,1 406 2,86 
 3000 43,44 255,68 683 708 84,8 373 2,42 
 3500 49,43 255,43 769 799 89,8 358 2,71 
 PL 16 
 Bảng PL3.13 Kết quả thử nghiệm đếm hạt theo đường đặc tính ngoài 
 Tốc độ 
 DO (hạt/cm3) DO-Phụ gia 1/8000 (hạt/cm3) 
(vòng/phút) 
 1000 241.946.957 131.469.278 
 1500 243.025.694 119.743.260 
 2000 213.387.448 157.470.404 
 2500 268.629.262 212.867.440 
 3000 318.360.363 290.585.560 
 3500 349.056.775 504.267.483 
 Bảng PL3.14 Kết quả thử nghiệm đếm theo đường đặc tính tải và chế độ không 
 tải 
 3 3
 Tốc độ DO (hạt/cm ) DO-Phụ gia 1/8000 (hạt/cm ) 
(vòng/phút) 25% tải 50% tải 75% tải 25% tải 50% tải 75% tải 
 2000 561.246.595 296.996.507 670.431.941 320.177.571 190.432.454 221.607.638 
 3500 546.196.750 514.465.743 544.084.425 544.789.487 497.007.768 514.763.993 
 800 754.159.261 379.891.899 
 900 749.639.953 492.707.152 
 1000 770.227.303 823.803.712 
 PL 17 
Phụ lục 4 Một số hình ảnh thử nghiệm 
 a b 
 Hình PL 4.1 Thiết bị thử nghiệm tại PTN và hiện trường 
 a) Động cơ D4BB tại PTN ; b) Ô tô tải CAT 769D tại hiện trường 
 Hình PL 4.2 Đo phát thải tại hiện trường 
 Hình PL 4.3 Quá trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm 
 PL 18