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
Kỹ thuật cơ khí động lực
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" của Nguyễn Hữu Tuấn tập trung giải quyết các vấn đề về tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch và khí thải độc hại từ động cơ diesel. Công trình này được thực hiện nhằm nghiên cứu và đề xuất tỷ lệ phối trộn hợp lý của phụ gia vi nhũ thế hệ mới, đánh giá khả năng tương thích vật liệu của các chi tiết chính trong hệ thống nhiên liệu, và phân tích ảnh hưởng của nhiên liệu pha phụ gia đến tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel đang lưu hành tại Việt Nam.
Phụ gia vi nhũ thế hệ mới, được chế tạo tại Việt Nam từ sự kết hợp giữa phụ gia vi nhũ nước trong dầu và phụ gia nano oxit kim loại, được xác định có tỷ lệ phối trộn hợp lý giữa các thành phần là 4/1 (vi nhũ nước trong dầu/nano oxit kim loại), với hàm lượng nước 20% và nano oxit sắt 220ppm. Các thử nghiệm cho thấy tỷ lệ pha phụ gia 1/8000 (theo thể tích) với nhiên liệu diesel thông thường và biodiesel B5 đảm bảo chất lượng nhiên liệu theo TCVN 5689:2018 và không gây tác động tiêu cực đến vật liệu của các chi tiết động cơ.
Kết quả nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm trên động cơ Hyundai D4BB trong phòng thí nghiệm, cũng như trên xe tải CAT 769D ngoài hiện trường, đều khẳng định hiệu quả tích cực của phụ gia vi nhũ thế hệ mới. Cụ thể, khi sử dụng diesel pha phụ gia tỷ lệ 1/8000, công suất động cơ tăng trung bình 2,9%, suất tiêu hao nhiên liệu giảm 5,5%. Các phát thải CO, HC, NOx và độ khói đều giảm đáng kể, lần lượt là 9,3%, 10,2%, 11,5% và 5,6% trên đường đặc tính ngoài. Đặc biệt, số hạt phát thải giảm trung bình 24,4%. Cơ chế hoạt động được giải thích là do sự vi nổ của phụ gia vi nhũ nước và khả năng xúc tác của nano oxit kim loại, giúp cải thiện quá trình cháy và hiệu quả sinh nhiệt.
Đối với nhiên liệu B5 pha phụ gia, các chỉ tiêu cũng có sự cải thiện nhưng ở mức độ nhỏ hơn, và cần nghiên cứu sâu hơn. Luận án cung cấp cơ sở quan trọng cho việc ứng dụng phụ gia công nghệ nano nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm phát thải trên động cơ diesel tại Việt Nam.