TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế cải tạo xe mô tô ba bánh chạy xăng thành xe mô tô Hybrid LPG-Điện Sinh viên thực hiện: Cao Văn Trung Phạm Thế Duy Nguyễn Hữu Bão 103140082 103140068 Nội dung
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG LỰC CHO XE MÔ TÔ BA BÁNH CHẠY XĂNG THÀNH XE MÔ TÔ BA BÁNH HYBRID LPG-ĐIỆN
THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CUNG CẤP LPG CHO XE MÔ TÔ BA BÁNH
Mô phỏng quá trình cấp nhiên liệu LPG
Chương 4: QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM CẢI TẠO XE MÔ TÔ CHẠY XĂNG THÀNH XE MÔ TÔ HYBRID LPG ĐIỆN
4.2 Kết quả chạy thực nghiệm
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
SVTH: Nhóm Hybrid GVHD: GS.TSKH.Bùi Văn Ga, ThS Võ Anh Vũ 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Trong thời đại mà quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn ra ở mọi nơi trên toàn cầu như ngày nay, nhu cầu về năng lượng là vô cùng to lớn Trong một tương lai không xa các nguồn nhiên liệu hóa thạch sẽ bị con người khai thác cạn kiệt, bên cạnh đó việc khai thác và sử dụng năng lượng hóa thạch gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sinh thái, ô nhiễm không khí, làm thay đổi khí hậu trái đất, ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người Chính vì thế, việc tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng đồng thời giảm ô nhiễm môi trường luôn là yêu cầu hàng đầu đặt ra cho mỗi quốc gia và mỗi ngành công nghiệp, đặc biêt là ngành công nghiệp ôtô vốn luôn yêu cầu phải thay đổi từng ngày Giải pháp được đưa ra là kết hợp một cách linh hoạt giữa động cơ xăng, động cơ điện và các cơ cấu giúp bảo tồn và chuyển đổi năng lượng một cách hiệu quả Để giảm bớt sức lao động của công nhân cần phải cơ giới hóa việc vận chuyển các thùng rác đến các trạm trung chuyển thay các loại xe ba gác thủ công hiện nay vừa chậm, vừa mất sức công nhân nên cần thiết kế một loại xe có kết cấu đơn giản dễ sử dụng và vận chuyển được thùng rác nhanh hơn
Chính vì các căn cứ trên, đề tài tập trung nghiên cứu cải tiến xe mô tô chạy bằng động cơ xăng đơn thuần sang sử dụng kết hợp hai nguồn năng lượng là động cơ đốt trong và động cơ điện Mục đích chính là giảm thiểu thời gian hoạt động cho động cơ đốt trong nhằm góp phần tiết kiệm nhiên liệu Bên cạnh đó việc sử dụng đồng thời động cơ đốt trong và động cơ điện cũng sẽ giúp giảm lượng phát thải các chất ô nhiễm ra môi trường, nâng cao tính kinh tế cho phương tiện
1.2 Tổng quan về năng lượng
1.2.1 Ô nhiễm môi trường, gia tăng nhiệt độ khí quyển, biến đổi khí hậu
Trong vòng 400000 năm trở lại đây, nhiệt độ khí quyển gần mặt đất đã trải qua 4 chu kỳ băng hà Trước đây sự thay đổi nhiệt độ bầu khí quyển trong quá khứ hầu như phụ thuộc vào các hiện tượng tự nhiên Tuy nhiên, từ khi bắt đầu thời kì công nghiệp, hoạt động của con người là nguyên nhân chính gây ra sự gia tăng nhiệt độ bầu khí quyển Điều này được khẳng định bởi mô hình tính toán sự tăng nhiệt độ khi xem xét cái yếu tố ảnh hưởng khác nhau
Trên cơ sở phân tích cân bằng nồng độ cacbon trong khí quyển, chúng ta có thể dự báo được sự gia tăng nhiệt độ cực đại của khí quyển gần mặt đất trong tương lai từ 4 o đến
8 o Nếu không có những giải pháp rút giảm nồng độ CO 2 trong khí quyển thì thời kì nóng
SVTH: Nhóm Hybrid GVHD: GS.TSKH.Bùi Văn Ga, ThS Võ Anh Vũ 4 lên này của trái đất sẽ kéo dài hơn rất nhiều so với các giai đoạn quả đất nóng lên trong quá khứ Sự bùng nổ khí hậu khiến nhiệt độ trái đất gia tăng nhanh chóng trước khi đạt giá trị cực đại diễn ra (nồng độ C0 2 trong khí quyển đạt giá trị cao nhất), tức là thời điểm khi nhiên liệu hóa thạch cạn kiệt
Cân bằng cacbon trong khí quyển có ý nghĩa quyết định đến mọi giá trị cực đoan của hệ thống khí hậu Hạn chế sự gia tăng C0 2 sẽ làm giảm tốc độ gia tăng nhiệt độ khí quyển để thiên nhiên và con người có thời gian thích nghi Các giải pháp thu hồi và lưu giữ C0 2 khả thi trong tương lai sẽ cho phép rút ngắn thời kì nóng lên của Trái Đất và giúp con người có thể khống chế được nhiệt độ tối ưu của hành tinh xanh
Nhiệt độ trên mặt đất đã diễn ra theo chu kì, có sự khác biệt ít nhiều về thời gian và biên độ Mỗi chu kì bắt đầu bởi thời kì tăng đột ngột nhiệt độ làm quả đất nóng lên kéo dài khoản 10000 đến 20000 năm (gọi là thời kì băng hà), sau đó quả đất lạnh dần tạo thành thời kì băng hà Cuối mỗi thời kì băng hà, quả đất lại nóng lên và chu kì mới lại bắt đầu
Nhiệt độ khí quyển trong quá khứ được tái hiện nhờ phân tích đồng vị oxygen còn lưu giữ trong băng hà Các mẫu khoan trong băng hà tại bắc cực ở độ sau 3500m cho phép tái hiện lại nhiệt độ của khí quyển 800000 năm về trước Mặt khác, phân tích các bọt khí lưu lại trong những mẫu băng hà này cho phép ta tìm ra được thành phần các chất trong không khí, từ đó xây dựng được mối quan hệ giữa nhiệt độ khí quyển và nồng độ các chất gây hiệu ứng nhà kính trong quá khứ.Trong chu kì băng hà thứ tư, nhiệt độ không khí gần mặt đất đã thay đổi với biên độ lên đến 10 o Tuy nhiên, nhiệt độ cực đại của thời kì này không quá 4 o so với nhiệt độ trung bình của mặt đất hiện nay Những nghiên cứu nhiệt độ
450Hình 1.1 Biến thiên nhiệt độ khí quyển gần mặt đất qua các thời kì băng hà
SVTH: Nhóm Hybrid GVHD: GS.TSKH.Bùi Văn Ga, ThS Võ Anh Vũ 5 mặt đất ở những chu kì xa hơn trước đó đã cho thấy, có giai đoạn nhiệt độ trung bình mặt đất lên đến 22 o , nghĩa là cao hơn nhiệt độ trung bình hiện nay 8 o Trong giai đoạn nóng kéo dài đến hàng chục triệu năm đó, băng ở các cực tan hoàn toàn
Theo kết quả tái hiện diễn biến nhiệt độ khí quyển thì chúng ta đang sống trong thời kì có nhiệt độ cao nhất trong 2 thiên niên kỉ qua Sự ấm lên của khí quyển diễn ra ở hai giai đoạn, giai đoạn đầu từ năm 1910 đến năm 1945 và giai đoạn sau từ năm 1976 đến nay Sự gia tăng nhiệt độ khí quyển trong khoảng 1906 đến 2005 ước chừng 0,74 o ± 0,18 o Trong khoảng từ năm 1956 đến năm 2006, nhiệt độ tăng 0,65 o Nhiệt độ trung bình của mặt đất trong giai đoạn 2001 - 2007 là 14,44 o , nghĩa là tăng thêm 0,21 o so với giai đoạn 1991 -
2000 Tốc độ gia tăng nhiệt độ trung bình hiện nay khoảng 2,5 o trong 100 năm
Hình 1.2 Biến thiên nhiệt độ của khí quyển so với nhiệt độ trung bình 1961-1990 Nhiệt độ trung bình của mặt đất từ năm 1856 đến 2005 được biểu diễn trên hình 1.2 Ngoài ra, ta cũng có thể theo dõi mười năm có nhiệt độ chênh lệch cao nhất là từ năm
1998 đến 2008 trong bảng thống kê bên dưới
Bảng 1.1 Mười năm gần đây có chênh lệch nhiệt độ cao nhất so với nhiệt độ trung bình giai đoạn 1961-1990 ( o C)
Sự gia tăng nhiệt độ trong quá khứ gây ra do quá trình tự nhiên thì ngày nay nhiệt độ gia tăng chủ yếu do hoạt động của con người Cân bằng nhiệt của quả đất được đảm bảo khi hệ thống không tích lũy năng lượng thặng dư từ Mặt Trời Ban ngày bức xạ mặt trời
SVTH: Nhóm Hybrid GVHD: GS.TSKH.Bùi Văn Ga, ThS Võ Anh Vũ 6 được hấp thụ bởi khí quyển, đại dương và đại lục, ban đêm các thành phần này truyền ngược bức xạ ra không gian trong vùng hồng ngoại Các tia bức xạ hồng ngoại này đến lượt nó bị hấp thụ bởi mây và một số chất khí có mặt trong khí quyển Các chất khí gây hiệu ứng nhà kính phản xạ lại một phần bức xạ này về mặt đất và làm nóng lớp khí quyển dưới cùng Đó là hiệu ứng nhà kính Không có hiệu ứng này, nhiệt độ trung bình của mặt đất là -18 o thay vì +15 o như hiện nay Hiệu ứng nhà kính là một hiện tượng không thể thiếu trên hành tinh xanh của chúng ta Tuy nhiên, khi tác động của nó vượt quá mức cho phép thì nó gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với môi trường.
Hình 1.3 Biến thiên nhiệt độ trung bình của khí quyển gần mặt đất và nồng độ CO2 tương ứng Trong số những chất khí gây nên hiệu ứng nhà kính thì C𝑂 2 chiếm tỷ trọng cao nhất
Từ khi bắt đầu thời kỳ công nghiệp đến nay (khoảng 200 năm), sự phát thải C𝑂 2 vào bầu khí quyển đã không ngừng gia tăng Nồng độ C𝑂 2 hiện nay đã tăng 35% so vời thời kỳ tiền công nghiệp, vượt xa nồng độ của chúng 600000 năm trước (hình 1.3)
Nồng độ C𝑂 2 đã tăng từ 280 ppm ở thời kỳ tiền công nghiệp đến 379 ppm vào năm