Môn ôtô và môi trường đề tài những vấn đề do khí thải của ô tô gây ra và các giải pháp giảm thiểu

Mục lụcMở Đầu: Tổng quan về ô nhiễm môi trường...4 Chương 1: Tình hình sử dụng phương tiện giao thông oto và ô nhiễm môi trường không khí hiện nay tại Việt Nam...5 I.. Chương 1: Tình hìn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG

Khoa: Công Nghệ Ôtô Môn: Ôtô và môi trường

Đề tài: Những vấn đề do khí thải của ô tô gây ra

và các giải pháp giảm thiểu

Lớp: 212_71ABTE30022_02 Năm học: 2021 – 2022

Nhóm: 9

Mục lục

Mở Đầu: Tổng quan về ô nhiễm môi trường 4

Chương 1: Tình hình sử dụng phương tiện giao thông oto và ô nhiễm môi trường không khí hiện nay tại Việt Nam 5

I Tình hình sử dụng phương tiện giao thông Ôtô tại Việt Nam 5

II Tình hình ô nhiễm không khí hiện nay tại Việt Nam 7

Chương 2: Các khí thải từ hoạt động ô tô 10

I Giới thiệu các chất gây ô nhiễm 10

1 Khí CO 11

2 Khí HC 11

3 Khí NOx (NO, N2O, NO2) 12

4 Khí Sox (SO2,SO3) 12

5 Khí CO2 12

II Tiêu chuẩn cho phép của các chất ô nhiễm khí xả động cơ xăng 13

III Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất gây ô nhiễm môi trường 16

Chương 3: Ảnh hưởng khí thải từ hoạt động ô tô đến sức khỏe con người, sinh vật và một trường 16

I/ Ảnh hưởng đến con người 16

II/ Ảnh hưởng đến môi trường 21

III/ Ảnh hưởng đến sinh vật 22

Chương 4: Đề xuất giải pháp giảm thiểu khí thải từ hoạt động ô tô 23

I một vài giải pháp giúp giảm thiểu khí thải 23

1 Tắt động cơ khi dừng xe 23

2 Vệ sinh và thay lọc gió động cơ định kỳ 23

3 Thay dầu nhớt động cơ 24

4 Thường xuyên kiểm tra áp suất lốp 24

5 Lựa chọn các loại xe tiết kiệm nhiên liệu 25

II Tổng kết các giải pháp 26

Kết Bài: Tổng hợp và rút ra kết luận 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 27

Mở Đầu: Tổng quan về ô nhiễm môi trường

Ô nhiễm môi trường và tác hại của khí thải ô tô có thể được xem là vấn đề hàng đầu trong việc hạn chế khí thải độc hại vào môi trường và tác động vào điều kiện sống của chúng ta

Trên ô tô ta có rất nhiều chất gây ô nhiễm và gây hại trực tiếp đến sức khỏe con người

Cụ thể là sản phẩm cháy không hoàn toàn của nhiên liệu có nguồn gốc là Hydrocacbon

sẽ tạo ra các chất độc hại như CO, NOx, SOx,… Và động cơ sử dụng nhiên liệu Diesel còn thải ra một chất vô cùng độc hại khác đó tên là PM – Các hạt mụi than nhỏ có thể gây hại cho đường hô hấp của chúng ta

Ô nhiễm khí thải từ các loại xe cơ giới là nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí lớn nhất và nguy hại nhất, đặt biệt ở khu vực đô thị Hầu hết các chất ô nhiễm môi trường (CO, HC, NOx, SOx, Pb, các loại bụi lơ lửng, bụi hạt ) đều được tạo thành do quá trình đốt cháy nhiên liệu trong động cơ xe cơ giới Chính vì vậy, việc tìm hiểu các nguyên nhân gây ra các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong là việc làm quan trọng nhằm đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu để hạn chế nồng độ các chất ô nhiễm

Ô nhiễm môi trường từ các phương tiện

Chương 1: Tình hình sử dụng phương tiện giao thông oto và ô nhiễm môi trường không khí hiện nay tại Việt Nam

I Tình hình sử dụng phương tiện giao thông Ôtô tại Việt Nam

Việt Nam đang bước vào giai đoạn phổ cập ô tô nhằm mục tiêu “công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước” Xét về tỷ lệ sở hữu ô tô của nước ta hiện nay đứng gần vị trí cuối bảng trong khu vực Đông Nam Á

Hình 1.1: Tỉ lệ sở hữu ô tô tại thị trường ở Việt Nam

Theo như dữ liệu mới nhất từ trang web Seasia, Việt Nam đứng vị trí gần cuối bảng với

tỷ lệ 23 xe/1000 người dân Trong đó, vị trí đầu bảng thuộc về Brunei với tỷ lệ 721 xe/1000 người dân Tiếp theo ở vị trí thứ 2 và thứ 3 lần lượt là Malaysia (443 xe/1000 người dân) và Thái Lan (225 xe/1000 người dân) Việt Nam dự đoán thị trường ô tô sẽ bùng nổ mạnh mẽ vào năm 2025

Mặc dù tỷ lệ sở hữu xe ô tô ở Việt Nam không nhiều nhưng giao thông trong nước vẫn thường xuyên rơi vào trạng thái ùn tắc trong các khung giờ cao điểm Tình trạng này vẫn liên tục kéo dài và dường như chưa có phương án giải quyết Cũng vì lý do này, mà nhiều người không tỏ ra thất vọng khi tỷ lệ sở hữu ô tô của nước ta thấp đến vậy Bởi hầu hết mọi người đều nghĩ rằng, nếu tỷ lệ sở hữu ô tô tăng lên, nhưng hạ tầng giao thông lại không được khắc phục, đổi mới Thì chắc chắn việc tắc đường trong các thànhphố còn trở nên nghiêm trọng hơn, thậm chí là tê liệt

Hình 1.2: ùn tắc giao thông có thể dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trườngTheo chia sẻ của một số đơn vị chuyên môn, 2012 – 2016 là giai đoạn Việt nam có mức

độ tăng trưởng cao nhất so với các nước lân cận, đạt mức 38% Thế nhưng, số lượng ô

tô được đăng ký tập trung chủ yếu ở 2 thành phố lớn là Hà Nội và TP.HCM

Do các vấn đề về môi trường hiện nay xe ô tô điện đang được chú trọng phát triển không chỉ ở các nước trên thế giới mà còn ở Việt Nam Tuy nhiên số lượng ô tô điện ở Việt Nam vẫn còn rất ít chưa được người dân tin dùng nhiều

Hiện nay Vinfast đã tập trung vào việc sản xuất ô tô điện Tại sự kiện công bố 29/3/2022 VVinFast và bang North Carolina ký kết ghi nhớ về việc xây dựng nhà máy với mức đầu tư 2 tỷ USD trong giai đoạn 1 Giai đoạn 1 được khởi công trong năm

2022, ngay sau khi nhận được giấy phép xây dựng, dự kiến vận hành vào tháng 7/2024

Công suất giai đoạn 1 dự kiến đạt 150.000 xe mỗi năm Theo biên bản ghi nhớ, VinFast

sẽ tiếp tục đầu tư vào nhà máy theo nhiều giai đoạn khác nhau Các mẫu đầu tiên được sản xuất là VF 9 - dòng SUV cỡ lớn 7 chỗ ngồi và VF 8 - SUV cỡ trung 5 chỗ

II Tình hình ô nhiễm không khí hiện nay tại Việt Nam

Vào những năm gần đây tinh hình sử dụng phương tiện giao thông phát triển mạnh mẽ ,

và số lượng phương tiện giao thông tăng nhanh đặc biệt là oto , tốc độ tăng nhanh theo tốc độ của nền kinh tế nhằm phục vụ nhu cầu và lợi ích vận tải và di chuyển của người dân và nhà nước cũng theo quá trình phát triển đô thị hóa nhiều năm đó cũng cho chúng

ta thấy các hệ lụy về phương tiện giao thông đó là về vấn đề ô nhiễm nhiễm môi trường , ô nhiễm không khí những phương tiện giao thông ô tô đi lại lâu năm và xe cũ

đi lại trên đường hầu đa đều không có bộ kiểm định khí thải môi trường Trong khi đó, nhiều người tham gia giao thông tại Việt Nam còn chưa có thói quen bảo dưỡng phươngtiện định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất Các phương tiện giao thông sau một thờigian sử dụng hệ thống phun xăng sẽ bị hở ra, xăng có nguy cơ bốc cháy Động cơ đốt không hết xăng cũng sẽ sinh ra benzen trong ống xả Khi phương tiện được bảo dưỡng định kỳ sẽ giúp động cơ hoạt động tốt hơn, lượng nhiên liệu tiêu hao ít hơn nên lượng khí thải xe ra môi trường cũng ít hơn Mặt khác, nó còn giúp kết cấu phương tiện tốt hơn, an toàn hơn trong khi lưu hành Do đó, nhiều phương tiện cá nhân không thực hiệnnghiêm túc chế độ bảo hành bảo dưỡng định kỳ là nguyên nhân làm tăng lượng khí phátthải ra môi trường với mức độ độc hại ngày càng lớn Đặc biệt, nhiều phương tiện cũ nát, hết niên hạn sử dụng vẫn tham gia giao thông, không chỉ đe dọa đến sự an toàn tính

mạng cho người tham gia giao thông mà còn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng không khí của các đô thị, đe dọa đến sức khỏe và cuộc sống của người dân.

Hình 1.3: Hà Nội có nồng độ ô nhiễm không khí cao thứ 2 Đông Nam Á với nồng độ bụi khí cao bất thường

Ngày 1.12, Báo cáo “Hiện trạng bụi PM2.5 ở Việt Nam giai đoạn 2019-2020 sử dụng

dữ liệu đa nguồn” được công bố, đưa ra một bức tranh đầy đủ hơn về ô nhiễm không khí cả về không gian và thời gian Đây là báo cáo đầu tiên cung cấp thông tin hiện trạng bụi PM2.5 không chỉ tại Thủ đô Hà Nội, TP Hồ Chí Minh mà của tất cả 63 tỉnh/thành phố, với dữ liệu được tổng hợp và phân tích từ trạm quan trắc tiêu chuẩn, thiết bị cảm biến tới dữ liệu vệ tinh

Theo báo cáo này, chất lượng không khí toàn quốc năm 2020 có phần cải thiện hơn so với 2019, tuy nhiên nhiều vùng và địa phương vẫn chịu ô nhiễm bụi PM2.5 (nghĩa là

có nồng độ PM2.5 trung bình năm cao hơn QCVN 05:2013/BTNMT)

Năm 2020, toàn quốc có 10/63 tỉnh thành có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm vượt quy chuẩn, trong đó tất cả các tỉnh thành này đều nằm ở miền bắc Năm 2019, toàn quốc có 13/63 tỉnh thành có nồng độ PM2.5 trung bình năm vượt quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT (gồm 11 tỉnh thành tại miền bắc, và 2 tỉnh thành tại miền nam)

Trong năm 2020, miền bắc có 10/25 tỉnh thành có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm toàn tỉnh vượt quy chuẩn quốc gia QCVN 05:2013/BTNMT, bao gồm Bắc Ninh, HưngYên, Hải Dương, Hà Nội, Thái Bình, Nam Định, Hải Phòng, Hà Nam, Ninh Bình, Vĩnh Phúc Miền trung và miền nam không có tỉnh, thành phố nào có nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm 2020 toàn tỉnh vượt quy chuẩn quốc gia Tuy nhiên, trên địa

bàn các tỉnh Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Nghệ An (miền trung) và TP Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai (miền nam), vẫn có nhiều khu vực địa phương đang chịu ô nhiễm bụi PM2.5

Hình 1.4: Ô nhiễm không khí tại Thành Phố Hồ Chí MinhTại Hà Nội, đây là thành phố đứng thứ 6 trong xếp hạng các tỉnh, thành phố có nồng

độ bụi PM2.5 trung bình năm 2020 cao nhất Nồng độ bụi trung bình cả hai năm

2019-2020 đều vượt quy chuẩn quốc gia QCVN 05:2013/BTNMT, mặc dù ô nhiễm bụi PM2.5 năm 2020 giảm 16% so với năm 2019 Có sự chênh lệch nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm giữa các quận/huyện, trong đó cao hơn nội thành và thấp hơn ở các huyện ngoại thành (trừ các huyện Gia Lâm, Đông Anh và Thanh Trì) Năm 2020, có 29/30 quận/huyện có nồng độ trung bình năm vượt quy chuẩn quốc gia Nồng độ bụi PM2.5 có chênh lệch rõ rệt theo mùa, cao hơn từ 11 - tháng 3 và thấp hơn từ tháng 5 - tháng 9

Tại TP Hồ Chí Minh, nồng độ bụi PM2.5 trung bình năm đứng thứ 11 trong xếp hạng toàn quốc Nồng độ trung bình năm 2020 của thành phố vẫn thấp hơn giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT, và giảm 13% so với nồng độ trung bình năm 2019

Năm 2020, nồng độ bụi PM2.5 cao ở phía bắc và thấp ở phía nam của thành phố; và

có 12/24 quận/huyện có nồng độ trung bình năm vượt quy chuẩn quốc gia Nồng độ bụi sự khác biệt theo mùa, cụ thể là cao trong các tháng

Hình 1.4: chất lượng không khí 01/02/2021 tại Việt Nam

Ô nhiễm môi trường luôn là vấn đề nhức nhối của Việt Nam Theo khảo sát về chỉ số EPI, Việt Nam nằm trong số 10 quốc gia có chỉ số chất lượng không khí thấp nhất (đứng thứ 123) và được dự đoán có thể rơi xuống vị trí thứ 125 trong tương lai gần

Đây là một thông tin đáng báo động với môi trường không khí ở nước ta hiện nay

Chương 2: Các khí thải từ hoạt động ô tô

I Giới thiệu các chất gây ô nhiễm

Khí thải ô tô chứa những chất độc như CO, NOx, HC,… không những có hại cho môi trường mà còn có hại đến sức khỏe con người Ngoài những chất khí độc này, thì đối với động cơ diesel còn có những hạt cacbon siêu mịn, có thể thẩm thấu sâu vào trong phổi nếu như chúng ta hít vào gây ra nhiều căn bệnh nguy hiểm Khí được xem là sạch khi các thành phần chủ yếu: N2=78,08%, O2=20.95%,Argon(Ar)=0.9325%, CO2=0.03%, Neon(Ne)=18,2.10-4%, He=5.2.10-4%, .Tuy nhiên khi các chất đóvượt quá giới hạn cho phép thì không khí bị ô nhiễm gây nguy hiểm đến sức khỏe củacon người.Các chất độc hại trong khí thải ô tô Các chất chủ yếu gây ra ô nhiễm môi trường phát ra từ động cơ:

Hình 2.1: Các khí thải gây ô nhiễm môi trường bị thải ra ngoài bởi hoạt động ô tô

1 Khí CO

CO được tạo ra ở động cơ xăng và động cơ diesel do sự đốt cháy không hoàn toàn các hidrocacbon trong điều khiện thiếu O2 và ở nhiệt độ cao.Phản ứng cháy CO xảy ra theo cơ chế như sau:* Sự phát sinh mạch: H2O + CO = H2 +CO2H2 + O2 = 2HO*

Sự tiếp nối mạch: OH + CO = CO2 + H* Sự phân nhánh mạch: H + O2 = OH +OO + H2 = OH + H* Sự đứt nhánh trên vách xi lanh: 2H + vách = H2* Sự đứt nhánh trong lòng xi lanh: 2C + O2 → 2CO

Qua quá trình phản ứng ta thấy sự ô xy hóa phụ thuộc vào nồng độ của H2 và OH

Vì vậy trong điều kiện sử dụng bình thường nồng độ CO sinh ra ở động cơ xăng rất lớn

CO rất dễ tác dụng với hồng cầu trong máu và trở thành hợp chất bền vững Do đó máu không có khả năng trao đổi oxy và con người sẽ bị chết do toàn bộ huyết quản trong phổi bị tê liệt và chết ngạt Ở điều kiện nồng độ CO thấp cũng có thể gây nguyhiểm lâu dài đến sức khỏe của con người Vì CO nặng hơn không khí có xu hướng lắng xuống thấp Theo số liệu thống cơ của FEPA(năm 1992) tốc độ tăng nồng độ của

CO là 3%/năm Tại Việt Nam nồng độ CO ở TP.HCM là cao nhất so với nồng độ CO trung bình của cả nước

2 Khí HC

Trong khí thải của động cơ có khoảng 200 loại HC khác nhau HC được sinh ra trongquá trình đốt cháy không hoàn toàn, cũng như CO Ngoài ra HC còn sinh ra trong các trường hợp sau:

 Khi nhiệt độ ở khu vực dập lửa thấp, chưa đạt tới nhiệt độ bốc cháy

 Khí nạp thổi qua trong thời gian lặp của xupap Hỗn hợp không khí-nhiên liệu càng giàu, càng sinh ra nhiều HC

 HC sinh ra do phản ứng cháy không hoàn toàn, do hỗn hợp không đạt, sự hòa trộn hỗn hợp hòa khí không phù hợp với điều khiện vận hành của động cơ, xe

cũ hệ thống nhiên liệu làm việc không chính xác

 Ở gần thành buồng cháy nguồn lữa bị dập tắt làm cho quá trình cháy diễn rakhông hoàn toàn trong vùng này đã làm phát sinh HC trong quá trình cháy

 Những vùng mà hỗn hợp có quá giàu nhiên liệu nhưng lượng O2 cung cấp thiếu dẫn đến hiện tượng cháy không hoàn toàn

Chất độc này khi hít vào gây tổn thương đường hô hấp, gây ung thư, rối loạn thần kinh

3 Khí NOx (NO, N2O, NO2)

NOx được sinh ra do nitơ và oxi trong hỗn hợp không khí-nhiên liệu, khi nhiệt độ của buồng đốt tăng cao trên 800oC Nhiệt độ của buồng đốt càng cao, lượng NOx sản ra càng nhiều Lượng NOx được sinh ra tuỳ theo hai yếu tố: nhiệt độ cháy và hàm lượng O2

Hình thành khi nhiệt độ của quá trình cháy cao, nhiệt độ khí thải lớn hơn 800oC Đặc biệt đối với các ô tô có lắp bộ sử lí khí thải(Catalyst) để khử CnHmthì nhiệt độ của khí xả tăng lên hơn 800oC sẽ tạo điều kiện thuận lợi phát sinh NOx NO là chất không màu, không mùi, không vị được tạo ra do nitơ không khí tác dụng với oxyở nhiệt độ cao và hỗn hợp quá nghèo

NO không nguy hiểm lắm tuy nhiên khi nó kết hợp với ôxi môi trường sẽ tạo thành NO2, đây là chất khí màu nâu nhạt, mùi nồng, rất háo nước Khi kết hợp với nước sẽ tạo ra acid phá hội hoa màu và gây nên các bệnh về da, mắt, viêm đường hô hấp

N2 + O2 → NOx (NO2,N2,N2O,…)

4 Khí Sox (SO2,SO3)

Là một chất háo nước dễ kết hợp với nước để tạo thành H2SO4 Đây là loại acid gây

ra tác hại mũi, và đi vào đường hô hấp gây tổn thương phổi, ho sặc, siễng, khó thở…

Khí CO2 là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính CO2 trong khí quyển giống như một tấm kính dày bao phủ Trái đất biến hành tinh của chúng ta giống như một nhàkính lớn

Nếu không có lớp khí quyển, lớp bề mặt Trái đất sẽ có nhiệt độ trung bình là -23 độ C nhưng thực tế nhiệt độ trung bình là 15 độ C Điều này có nghĩa là hiệu ứng này đã làm cho Trái đất nóng lên 38 độ C.

Thống kê cho thấy: 1 lít xăng thải ra hơn 2kg CO2 vào bầu khí quyển từ động cơ oto, trung bình với mỗi xe oto một bình xăng thải ra hơn 100kg CO2 vào khí quyển.Trên toàn thế giới, có khoảng 806 triệu xe du lịch và xe tải hạng nhẹ; hằng năm chúng tiêu thụ khoảng 984 tỷ lít xăng và dầu diesel Qua đó có thể thấy con số khổng lồ về số lượng CO2 được thải từ những chiếc oto ra ngoài môi trường mỗi năm

II Tiêu chuẩn cho phép của các chất ô nhiễm khí xả động cơ xăng

-1.5007.8003.300

1.2007.8003.300

6007.8003.300

1.50010.000

1.2007.800

-Độ khói

(%HSU)

- Tiêu chuẩn ban hành năm 2005:

Cục Đăng kiểm Việt nam đã đề xuất với Bộ giao thông vận tải trình Thủtướng Chính phủ ban hành Quyết định số 249/QĐ-TTg, ngày 10 tháng 10 năm 2005 về lộ trình áp dụng khí thải đối với phương tiện giao thông cơ giới đường bộ Trong đó, các mức tiêu chuẩn áp dụng đối với ôtô đang lưu hành được qui định nhưbảng dưới

Lộ trình áp dụng: Từ ngày 1/7/2006: Áp dụng mức 1 cho các phương tiện mang biển soát hoặc có địa chỉ nơi thường trú của chủ phương tiện trong đăng

ký xe ôtô thuộc 05 thành phố: Hà nội, Tp.HCM, Hải Phòng, Đà Nẵng và Cần

Thơ Từ ngày 1/7/2008 : Áp dụng mức 1 cho tất cả các phương tiện vào kiểm định trên phạm vi toàn quốc

80078003300

60078003300

Các tiêu chuẩn CHÂU ÂU (Theo nguồn tài liệu European Union)

- Đối với xe khách dưới 6 chỗ

Tiêu Chuẩn Chất Ô

nhiễm

ĐơnVị

- Đối với xe khách dưới 2.5t

Chất ô nhiễm

Xăng, LPG,NG