Bài giảng Năng lượng sử dụng trên ô tô

NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
7/20/2009
MÔN HỌC: 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
7/20/2009
Chương I: Giới thiệu chung
1.1 Năng lượng sử dụng
1.2 Phương tiện giao thông 
1.3 Tình hình ô nhiễm môi trường 
Chương II: Năng lượng truyền thống từ nguồn hóa thạch
2.1 Giới thiệu khái quát
2.2 Xăng
2.3 Nhiên liệu diesel
2.4 Ưu nhược điểm của năng lượng truyền thống
Chương III: Năng lượng thay thế
3.1 Khí thiên nhiên (NG)
3.2 Khí đồng hành hóa lỏng (LPG)
3.3 Nhiên liệu cồn
3.4 Nhiên liệu biodiesel
3.5 Năng lượng điện
3.6 Tế bào nhiên liệu 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Năng lượng sử dụng
1.2 Phương tiện giao thông 
1.3 Tình hình ô nhiễm môi trường
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
1.1 Năng lượng sử dụng
Có vai trò quan trọng thiết yếu trong đời sống và xã hội, 
là nguồn gốc của mọi sự chuyển động.
Các nguồn năng lượng được khai thác chủ yếu:
- Động thực vật tự nhiên và tự tạo (dầu, cồn, biofuel)
- Từ nguồn gốc hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí)
- Năng lượng thủy (chủ yếu là thủy điện).
- Năng lượng mặt trời.
- Gió, sóng biển, địa nhiệt.
- Hạt nhân. 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Tỷ lệ phân bố dầu mỏ trên thế giới
4%
2%
6%
4%
12%
6%
66%
Châu Á & Châu Đại
Dương
Châu Aâu
Châu Phi
Bắc Mỹ
Mỹ La Tinh
Liên Xô cũ
Trung Đông
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
Phân bố sử dụng các nguồn năng lượng trên thế giới
CÁC NGUỒN 1980 1996 2010
Dầu mỏ 46% 39% 38%
Khí đốt 18 22 29
Than 25 25 22
Thủy lực 7 8 8
Hạt nhân 4 6 3
(Gần 90% năng lượng đang sử dụng là năng lượng từ các buồng đốt nhiệt)
Nguồn: BP Amoco, Trung tâm Autogas Việt Nam, tháng 10/1999
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
25%
18% 46%
4%
7%
25%
22%
39%
6%8%
29%
22%
8%
3%
38%
376 612Tổng (10 Btu) : 28015
1988 1996 2020
Dầu Khí Than đá Tái sinh Hạt nhân
Xu hướng sử dụng nhiên liệu khí tăng dần, dầu mỏ giảm dần
Dự đoán xu hướng sử dụng các nguồn năng lượng trên thế giới
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
Các lọai năng lượng thông dụng sử dụng ở Việt Nam năm 1995
Năng lượng nhiệt từ:
- Củi, than củi: 61%
- Dầu khí: 18%
- Than đá: 13%
Thủy điện: 8%
Nguồn: Việt Nam Gas market study by Resource Development LTD ( 01/1995)
61%18%
13%
8%
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG NĂM 2004
32.0%
37.0%
8.5%
20.0%
2.5%
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
Các lọai năng lượng thông dụng sử dụng ở Việt Nam 
dự báo đến năm 2020
Tổng mức năng lượng sử dụng hàng năm tăng 8.5%
Nguồn: Tuyển tập báo hội nghị KHKT “30 năm dầu khí Việt Nam (T8/2005)
DỰ BÁO TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG NĂM 2020
30.0%
32.0%
15.0%
17.0%
3.1% 2.9%
Than đá
Dầu mỏ
Khí Đốt
Điện
Khác
Điện hạt nhân
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng cho các ngành ở Việt Nam
Dân dụng: 67%
Công nghiệp: 22%
Giao thông vận tải: 7%
Nông nghiệp: 4% 
Nguồn: Việt Nam Gas market study by Resource Development LTD ( 01/1995)
67%22%
7% 4%
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng cho các ngành ở Việt Nam năm 2004
42.0%
31.0%
14.7%
5.0%
7.3%
Công nghiệp
Giao thông vận tải
Dân dụng
Nông nghiệp
TM và DV
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG THƯƠNG MẠI TRÊN ĐẦU NGƯỜI CỦA VN
Tiêu thụ năng lượng bình quân trên đầu người tại Việt nam thấp nhất trong 
các nước đang phát triển (218 kg nhiên liệu/đầu người năm), Châu Á 450 
lít/người năm, Đông Á 700 lít/người năm, bằng khoảng 20% mức bình quân 
chung của toàn thế giới.
1990 1995 2000 2004
Năng lượng sơ cấp, kgOE/ng.năm 100 152 249 318
Năng lượng cao cấp, kgOE/ng.năm 64 110 157 218
Điện thương phẩm, kWh/ng.năm 94 155 289 488
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
8%
47%
16%
29%
7%
34%
18%
41% Thương mại
Công nghiệp
Dân dụng
Giao thông
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng cho các ngành ở Việt Nam 
dự báo đến năm 2020 
Năm 2000 Năm 2020
Tổng mức tiêu thụ năng lượng năm 2020 dự báo tăng gấp 3 lần năm 2000
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG Ô TÔ 
CHỦ YẾU LÀ NHIÊN LIỆU LỎNG 
CÓ NGUỒN GỐC HÓA THẠCH
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Năng lượng
truyền thống
Energy
KHÍ THẢI
Ô Nhiễm môi trường
pollution
Phương tiện giao thông
Transport
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
1.2 PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG
Vai trò của phương tiện giao thông
- Là mong ước của con người từ thời xưa và hiện nay. 
- Là đòn bẩy thúc đẩy phát triển kinh tế- xã hội.
Vì ?
- Trong xã hội công nghiệp, nhu cầu vận chuyển hàng hóa càng 
nhiều hơn, nhanh hơn, xa hơn.
- Tại các thành phố nhu cầu giải trí, du lich tăng cao đòi hỏi phương 
tiện giao thông đa dạng, tiện nghi và an tòan.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Tại Pháp nhu cầu vận chuyển trong vòng 20 năm 
gần đây tăng 75%, tuy nhiên số phương tiện lưu 
thông trong thành phố đã tăng gấp 2,5 lần chỉ trong 
vòng 15 năm.
Tại Mỹ (thị trường ôtô lớn nhất thế giới) hiện nay:
- Trung bình 1,3 người có 01 xe
- Mức sản xuất mỗi năm tăng 10%
Mỗi năm sản xuất trên 10 triệu xe các lọai
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Trung quốc là quốc gia có mức tiêu thụ năng lượng đứng thứ 2 
trên thế giới sau Mỹ.
• Từ năm 1980 mức sử dung này tăng khoảng 5% hàng năm, gấp 3 lần so với mức 
tăng bình quân trên thế giới và gấp gần 4 lần so với mức tăng trưởng dân số tạïi 
Trung Quốc.
• Đặc biệt mức sử dụng năng lượng trong giao thông thực sự tăng đột biến: đã tăng 
vọt tới 700% so với năm 1980.
• Cuối năm 1996, Trung quốc đã có 11 triệu xe các lọai gồm: 
- 3.6 triệu xe khách, 
- 6 triệu xe tải- xe buýt và 
- 1.4 triệu các loại xe khác, chủ yếu xe máy. 
Những số liệu trên không kể đến hơn 300 triệu chiếc xe đạp.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
• Xe ôtô ở TQ đã tăng gấp 3 lần trong suốt thập kỷ qua trong khi tổng lượng xe 
ôtô trên toàn thế giới chỉ tăng gấp đôi trong suốt 20 năm qua và giữ ổn định 
trong 11 năm. 
• Mức tăng xe ôtô tại TG đạt 28% trong 10 năm cùng thập kỷ, trong khi số xe ở 
Mỹ tăng 10%. 
• Mỗi năm TQ sản xuất trên 1,5 triệu xe các lọai và nhập khẩu khỏang 100.000 
xe. Riệng xe khách dự đoán sẽ tăng gấp đôi vào cuối thập kỷ, đạt trên 40 
triệu xe vào năm 2010.
• Sự tăng trưởng kinh ngạc này đã làm ảnh hưởng rõ ràng đến thị trường xe 
TQ. Hiện tại cứ 115 người dân TQ sử dụng 1 xe, so với 1.3 dân ở Mỹ. Ước 
tính nếu TQ có số người sử dụng xe như ở Mỹ tính theo đầu người thì sẽ có 
920 triệu xe, nhiều hơn tổng số xe sử dụng hiện nay của toàn cầu là 47%. 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
SỐ XE Ô TÔ CÁC LOẠI TÍNH TRÊN 1000 DÂN 
TẠI MỘT SỐ QUỐC GIA TRÊN THẾ GIỚI
TÊN QUỐC GIA 1985 1990 1995 2000
Mỹ 708 752 757 769
Canada 559 617 591 -
Ý 412 507 541 -
Nhật 375 456 527 -
Pháp 446 495 520 -
Bỉ 363 419 463 -
Tây Ban Nha 276 403 430 -
Achentina 173 180 167 -
Brazil 86 87 89 -
Trung Quốc 3 5 6 9
Ấn Độ 3 5 6 -
Việt Nam - 0,1 0,35 6,5
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Năm 2004 Việt Nam có khoảng 700.000 xe ôtô đăng ký lưu hành, 
tương đương 8,5 xe/ 1000 dân ( 117 người/1 xe).
Hiện tại Việt Nam đang có 11 liên doanh lắp ráp ôtô đang họat 
động, ( trước 1996 có 14 liên doanh được cấp phép ), với tổng số 
vốn đầu tư gần 900 triệu U$ và năng suất dự kiến là 155.000 
xe/năm. 
Các hãng liên doanh họat động có hiệu quả: 
- Mekong Motor Corp. ( Nhật Bản)
- Vietnam Daewoo Motors ( Đại Hàn)
- Mercedes Benz Corp. (CHLB Đức)
- Ford Vietnam Corp. (Mỹ)
- Toyota Vietnam (Nhật Bản).
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
DỰ BÁO HƯỚNG PHÁT TRIỂN ÔTÔ TẠI VIỆT NAM
- Từ giữa thập kỷ 80 chỉ số tăng trưởng GDP trung bình: 6,8 -7%
- Trong 3 năm gần đây mức tăng trưởng của ngành công nghiệp: 15%
- Đặc biệt công nghiệp ôtô xe máy có mức tăng trưởng rất cao:
Năm 2001: Ô tô tăng 40%
Xe máy 200%
- Dư báo trong giai đọan 2001 – 2010 số lượng ô tô tăng hàng năm: 12%
Hiện tại có : 650.000 xe các lọai
Năm 2005 : 800.000 xe gồm:
- 60% là xe thương dụng: xe tải, xe bus, xe chuyên dụng,
khoảng 47.000 – 63,500 xe thương dụng/năm.
- 40% là xe du lịch, khoảng 13.000 – 17.500 xe con/năm.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Dự báo năm 2010 có 1.100.000 xe các lọai
Nhu cầu xe con : 45 – 50 % = 54.000 – 60.000 xe/năm
Nhu cầu xe thương dụng: 50 – 55 % = 60.000 – 66.000
Tổng nhu cầu ô tô vào năm 2010 khoảng 
120.000 – 130 000 xe/năm
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
1.3 Nguồn năng lượng cho các thiết bị động lực
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Xe ô tô chạy bằng nhiên liệu truyền thống có những ưu việt sau:
• Có hiệu suất sử dụng nhiên liệu tương đối cao.
• Có độ ổn định và độ tin cậy làm việc cao.
• Động cơ xe có đường đặc tính công suất và moment rất thích hợp với sử dụng thực tế, đáp ứng 
linh hoạt các chế độ hoạt động thường xuyên thay đổi của xe.
• Kích thước, khuôn khổ và trọng lượng tương đối nhỏ nên dễ dàng bố trí, lắp đặt trên xe, góp 
phần làm giảm trọng lượng bản thân của xe và như vậy sẽ làm tăng được tải trọng có ích của 
xe.
• Dễ sử dụng và đã được sử dụng trong một thời gian dài nên đã tạo ra “thói quen” cho người 
sử dụng.
• Nạp nhiên liệu nhanh và an toàn, lưu trữ và bảo quản đơn giản.
• Chi phí sử dụng thấp do:
+ Giá thành động cơ thấp.
+ giá nhiên liệu thấp.
+ Mạng lưới phân phối rộng khắp.
• Dễ bảo trì sửa chữa và có giá thành bảo trì sửa chữa thấp vì nó quá thông dụng.
Do những lợi điển trên mà động cơ đốt trong chạy bằng nhiên liệu lỏng truyền 
thống vẫn là nguồn động lực chính cho ôtô.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Các hạn chế của nhiên liệu truyền thống :
• Quá trình cháy không hoàn toàn, tạo ra các sản phẩm 
cháy : CO, CO2, HC, NOx, SOx, PM,  gây ô nhiễm môi 
trường và mất cân bằng tự nhiên.
• Nhiên liệu sử dụng không tái tạo được,
• Nguồn nhiên liệu ngày càng cạn dần.
Là lý do tìm kiếm nhiên liệu thay thế
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Bị lệ thuộc hoàn toàn vào nhiên liệu lỏng
- Ở mức độ quốc gia, đối với các quốc gia không sản xuất năng 
lượng, thì phương tiện vận chuyển hoàn toàn phụ thuộc vào sự 
độc quyền nhiên liệu, bị ảnh hưởng bởi giá nhiên liệu và sự đảm 
bảo lượng năng lượng dự trữ trên thị trường quốc tế. 
- Ở mức độ toàn cầu, trong khoảng thời gian dài sau này, nguồn 
nhiên liệu để chạy động cơ nhiệt sẽ bị hạn chế. Sự cạn kiệt 
không thể tránh của nguồn tài nguyên này do việc tìm kiếm và 
khai thác các mỏ dầu, mỏ khí mới ngày càng khó khăn. 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Thiên nhiên
1%
Vận tải 
70%
Công nghiệp 
29%
Thiên nhiên 
70%
Vận tải 
24%
Công nghiệp
6%
Thiên nhiên 
40%
Vận tải 
30%
Công 
nghiệp 30%
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 
Tỉ lệ ô nhiễm không khí của các nguồn phát ô nhiễm
a/ Nguồn tạo CO, CO2 b/ Nguồn tạo NOx c/ Nguồn tạo HC
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Sự gia tăng của các chất ô nhiễm trong khí quyển
( sau 50 năm)
Chất 
ô nhiễm
Thời kì tiền công nghiệp 
(ppm)
Hiện nay 
(ppm)
Tốc độ tăng
(% năm)
CO2 270 340 0.4
N2O 0.28 0.3 0.25
CO 0.05 0.13 3
SO2 0.001 0.002 2
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Xử lý ô nhiễm với các động cơ
đang được sử dụng
 Xử lý bên trong động cơ
 Xử lý bên ngoài động cơ
Nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng sạch
 Năng lượng điện.
 Năng lượng mặt trời.
 Các nhiên liệu sạch như:
 Nhiên liệu khí hoá lỏng (LPG)
 Nhiên liệu khí thiên nhiên (NGV)
 Nhiên liệu có nguồn gốc sinh khối (BIOFUEL).
 Pin nhiên liệu (FUEL CELL)
BIO
DIESEL
NHIÊN 
LIỆU 
SINH 
KHỐI
NHIÊN 
LIỆU 
SẠCH
DÙNG NĂNG LƯỢNG SẠCH
NĂNG 
LƯỢNG 
MẶT TRỜI
CỒN
NHIÊN 
LIỆU 
KHÍ 
HÓA 
LỎNG
NHIÊN 
LIỆU 
KHÍ 
THIÊN 
NHIÊN
NĂNG 
LƯỢNG 
ĐIỆN
KHÍ 
THỰC 
VẬT
DẦU 
THỰC 
VẬT
TẾ 
BÀO 
NHIÊN 
LIỆU
CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ TỔNG THỂ
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/ ... ÛA CÔNG NGHỆ 
CHẾ BIẾN DẦU KHÍ 
Nhóm sản phẩm năng lượng
• Gồm: nhiên liệu động cơ các loại, nhiên liệu các lò đốt 
công nghiệp và chất đốt trong dân dụng sinh hoạt.
• Nhiên liệu khí 
• Nhiên liệu lỏng
Là loại sản phẩm chủ yếu, chiếm tới 80 ÷ 90% sản lượng 
dầu khí của toàn thế giới.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Nhóm sản phẩm phi năng lượng
1) Vật liệu bôi trơn (dầu mỡ bôi trơn)
Dầu mỡ bôi trơn từ nguồn dầu mỏ chiếm khoảng 10% so với nhiên liệu.
Sản phẩm bôi trơn từ dầu mỏ có hai dạng : 
- Bôi trơn lỏng là dầu nhờn, 
- Bôi trơn dẻo là mỡ nhờn. 
2) Bitum (nhựa đường)
3) Nhóm sản phẩm hoá học
Từ nguyên liệu dầu khí có thể chế biến ra rất nhiều sản phẩm phục vụ 
sản xuất và đời sống con người, gọi là sản phẩm hoá dầu (petrochemical 
products). 
Thực tế 90% các sản phẩm hữu cơ này có nguồn gốc hoá dầu. 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
2.2 XĂNG
Định nghĩa 
• Xăng là một trong nhiều sản phẩm của dầu mỏ, là loại nhiên 
liệu nhe,ï tồn tại dưới dạng lỏng, có nhiệt độ bốc hơi trong 
khoảng từ (30÷40) C đến (180÷220) C , có khối lượng riêng 
ở 15 C là ρ = 0,65÷0,80 g/cm3. Xăng chứa khoảng 80 ÷90% 
cacbuahydro nhóm alkan và cycloalkan.
• Thành phần tốt nhất của xăng là parafin đồng vị (Iso-alkan) 
và cacbuahydro thơm vì có kết cấu phân tử bền vững. Xăng 
có nhiều các thành phần nêu trên sẽ có đặc tính chống kích 
nổ cao cho phép tăng tỷ số nén ε của động cơ, kết quả tăng 
công suất Ne .
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ XĂNG
• Tỷ số nén thấp
• Số vòng quay cao
• Hỗn hợp cháy hoà trộn trước, đồng nhất
• Cháy cưỡng bức, tâm cháy xuất hiện tại bugi, cháy lan đều ra toàn 
bộ thể tích buồng cháy và kết thúc tại khu vực ngoài cùng của 
buồng cháy
• Quá trình cháy diễn ra rất nhanh
• Cháy bình thường (tốc độ lan truyền màng lửa là 20 ÷25 m/sec), 
áp suất khí cháy trong xylanh tăng đều đặn, động cơ hoạt động ổn 
định và êm.
• Cháy kích nổ là cháy kèm theo tiếng gõ kim lọai làm giảm công 
suất và gây hư hỏng động cơ (cần phải tránh).
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI XĂNG 
• Đảm bảo động cơ dễ khởi động khi động cơ nguội và chạy êm 
trong mọi điều kiện địa hình và thời tiết.
• Thành phần đồng nhất, bắt cháy nhanh, có nhiệt trị cao.
• Cung cấp đủ công suất thiết kế mà không bị gõ (kích nổ). 
• Có suất tiêu hao nhiên liệu và chất lượng khí xả theo tiêu 
chuẩn quy định.
• Chất lượng xăng ít bị thay đổi khi lưu trữ và vận chuyển.
• Không gây ăn mòn kim loại, không tạo cặn muội bám lên các 
chi tiết trong buồng đốt. 
• Không bị đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Nhiệt trị của các lọai nhiên liệu
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA XĂNG
Là các chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng lên chất lượng hoạt động 
của xăng.
1. Tính bay hơi
Xăng phải có độ bay hơi thích hợp . Khoang nhiệt độ bay hơi 
của xăng ô tô từ 35-40 C đến 195- 220 C.
Xăng có tính bay hơi kém (thành phần nặng nhiều hơn thành 
phần nhẹ) gây:
– Khó khởi động
– Khó điều chỉnh 
– Cháy không hết xăng (hao xăng và gây ô nhiễm)
– Tạo nhiều muội than, làm loãng dầu nhờn bôi trơn, động cơ nhanh mòn .
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
TÍNH BAY HƠI CỦA XĂNG ĐƯỢC ĐÁNH GIÁ 
BẰNG CÁC CHỈ TIÊU
•Đường cong bốc hơi 
• Thành phần điểm bay hơi
•Aùp suất hơi bão hoà
•Khối lượng riêng hay tỷ trọng
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Hiện nay các loại 
xăng thương phẩm 
quy định :
tsđ = 35 ÷ 40
T10 = 60 ÷ 70
T50 = 115 ÷ 120
T10 = 180 ÷ 190
tsc = 195 ÷ 200
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ CỦA XĂNG (REID)
Là áp suất của hơi ở trạng thái cân bằng với thể lỏng trong một thiết bị 
chuyên dùng (bom Reid) được đo tại nhiệt độ xác định là 37,80 C (hay 
1000F). Aùp suất hơi bão hoà Reid có thể biều diễn bằng nhiều đơn vị 
đo áp suất khác nhau như : Psi, Bar, kPa, mmHg, kG/cm2 
• Aùp suất hơi bão hoà Reid càng cao thì khả năng bay hơi càng mạnh.
• Yêu cầu các loại xăng phải có áp suất hơi bão hoà Reid phù hợp 
không quá cao và quá thấp. 
• Quy định áp suất hơi bão hoà của xăng :
– Không quá 500 mm Hg (tiêu chuẩn xăng của Liên xô), 
– Trong khoảng : 44 ÷ 78 kPa (xăng thương phẩm của các nước khác)
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
2. TÍNH CHỐNG KÍCH NỔ XĂNG
Hiện tượng cháy kích nổ có thể xảy ra khi điều kiện cháy
không phù hợp. Chính vì điều này mà tỷ số nén động cơ xăng
không vượt quá 12 (ε ≤ 12).
Trong quá trình cháy lan truyền, áp suất và nhiệt độ phần hoà khí ở phía
trước màng lửa được tăng liên tục do bức xạ nhiệt và do chèn ép bởi kết quả
nhả nhiệt của hoà khí đã cháy gây ra, làm gia tăng phản ứng phía trước
màng lửa của hoà khí càng sâu. Số hoà khí này tự phát hoả khi màng lửa
chưa lan tới sẽ tạo ra màng lửa mới có tốc độ cháy lan truyền lên tới 1500 –
2500 m/sec, gây ra hiện tượng cộng hưởng áp suất làm tăng, giảm áp suất 
của khí cháy một cách đột ngột (160 kG/cm2) và tạo ra các sóng xung động,
va đập vào vách xylanh, kết quả làm cho động cơ nổ rung giật mạnh. 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
PHƯƠNG PHÁP HẠN CHẾ KÍCH NỔ
• Phía động cơ : 
– Giải nhiệt tốt (đảm bảo điều kiện làm mát cho 
động cơ).
– Giảm tải động cơ (đóng nhỏ bướm ga) sẽ làm: 
→ giảm lượng hỗn hợp khí nạp mới vào xy lanh
→ giảm thời gian cháy của hỗn hợp.
- Giảm góc đánh lửa sớm
- Thay đổi tỷ lệ nhiên liệu và không khí (đậm hoặc 
loãng hơn đều có xu hướng giảm kích nổ) 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
• Phía nhiên liệu : 
1) Dùng loại xăng có tính chống kích nổ cao : 
• Xăng có nhiều thành phần cacbuahydro nhóm naphten (xyclo alkan), 
hydrocacbon thơm và parafin đồng vị vì chúng có kết cấu hoá học rất 
chặt, khó bị ôxy hoá, nên chúng có tính chống kích nổ cao. Các thành 
phần này có nhiều trong xăng tinh chế bằng phương pháp cracking xúc 
tác.
• Để đánh giá tính chống kích nổ của xăng người ta dùng trị số octan, xác 
định bằng phương pháp thực nghiệm dựa trên sự so sánh đặc tính cháy của 
xăng này với một hỗn hợp nhiên liệu chuẩn gồm :
- Iso-otan là parafin đồng vị C8H18 (2.2.4-tri metyl pentan) 
- n-héptan là parafin chuẩn có liên kết “C” theo mạch thẳng : C7H16
Với quy ước Iso-otane có ON = 100 và n-héptane có ON = 0
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Trị số octan là % lượng iso-otan tính theo thể tích trong hỗn 
hợp nhiên liệu mẫu gồm iso-otane (C8H18 ) và n-heptane 
C7H16 (n-parafin ) mà nó có hiện tượng cháy kích nổ giống 
như nhiên liệu đem thử.
Tỉ số nén Trị số ôctan, RON Tỉ số nén Trị số ôctan, RON
5:1 72 9:1 95
6:1 81 10:1 100
7:1 87 11:1 104
8:1 92 12:1 108
Yêu cầu trị số ôctan cho cùng ε có thể giản từ 2 – 4 đơn vị
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
2) Dùng phụ gia tăng tính chống kích nổ là
tetrra etyn chì (Pb+ (C2H5)4), gọi tắt làTEC
• TEC là chất khử peroxyd nhằm giảm cường độ phản 
ứng ôxy hoá tại phần hỗn hợp nhiên liệu chưa cháy 
đến, kết quả hạn chế được hiện tượng kích nổ.
• Chì là chất rất độc đối với con người và môi trường 
sinh thái, nên từ năm 1977 nhiều nước đã dần chấm 
dứt dùng xăng có chì. 
• Việt Nam đã chấm dứt dùng loại xăng này từ ngày 
1/7/2001. Hàm lượng chì có trong xăng nhập vào 
VN hiện nay < 0,013g/lít.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
3) Giải pháp tăng trị số octan đối với xăng không chì :
Tăng hàm lượng các hydrocacbon có tính chống kích nổ cao như:
Hydrocacbon thơm, iso – parafin bằng các phương pháp chế biến sâu
(platforming, cracking xúc tác, isome hoá và alkyl hoá).
Bảng trị số octan của một số hydrocacbon
Tên loại Công thức Nhóm Số octan
(Hydrocacbon) (CnH2n) 
Hexan C6H14 Parafin chuẩn (alkan) 25
Iso-hexan C6H14 Parafin đồngvị 93 
Hexen C6H12 Olêfin (một nối đôi) 69
Hexadien C6H10 Diolefin (hai nối đôi) 79
Cyclohexan C6H12 Naphten 78 
Benzol C6H6 Hydrocacbon thơm 106 
Iso-octan C8H18 Parafin đồng vị 100 
Heptan C7H16 Parafin chuẩn (Alkan) 0
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
4) Trộn xăng thô với các hợp chất ngậm ôxy
Một loại xăng không chì khác được cấu thành từ hai 
thành phần chính là xăng thô (chế tạo bằng phương 
pháp chưng cất thẳng) và các loại cồn (ethanol), 
etse,và một số chất hữu cơ ngậm oxy như Metyl-
Tetiary-Butyl-Ether (MTBE).
MTBE là chất lỏng trong, có độ nhớt thấp, có mùi vị cay 
hăng, có trị số octan cao (ROM 117-121, MON 91-103), nhiệt 
độ sôi thấp (58 C) và áp suất hơi bão hòa trung bình 33,4 kPa, 
ít hòa tan trong nước tuy nhiên lại dễ hòa tan hơn so với xăng.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Trị số octan của xăng pha 
Metyl-Tetiary-Butanol-Este (MTBE) hoặc Ethanol
Lọai xăng pha 0% 15% MTBE 15% EtOH
Thành phần:
- Paraffins
- Iso-paraffins
- Olefins
- Naphthenes
- Hydrocacbon thơm
- MTBE / EtOH
3,9
48,4
4,6
6,1
37,0
-
7,7
28,9
4,9
8,3
34,7
15,0
9,0
27,5
4,7
6,5
35,0
15,0
RON 96,6 97,6 98,6
MON 87,3 87,3 86,6
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Hàm lượng MTBE cho phép pha vào xăng của một số nước
Tên nước Hàm lượng 
oxy (%TV)
Hàm lượng 
MTBE (%TV )
Ghi chú
Nhật bản 
Thái lan
Oâxtrâlia
Hàn quốc
Châu Aâu
1,2
2,0
1,8
1 tới 2,3
2,7
7,0
10,0
1,0
-
-
Chỉ cho phép 
dùng MTBE
Mỹ: 
- Giai đoạn 1/1996
- Giai đoạn 3
-
10,0 Cả etanol, 
MTBE và các 
hợp chất
Việt Nam - 10,0 TCVN 
6776:2000
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
• Ngoài ra để chống kích nổ người ta thực hiện 
bằng cách phun một lượng nước (không quá 10%) 
vào buồng cháy ngay khi piston vừa qua khỏi ĐCT 
→ giảm cường độ phản ứng oxy hoá phần hỗn hợp 
nhiên liệu chưa cháy đến.
• Chú ý : Khi ngưng máy phải ngưng phun nước trước 
nhằm tránh gỉ cho các chi tiết máy.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
3. Tính ổn định hóa học của xăng
• Tính ổn định hóa học của xăng biểu thị khả năng duy trì được 
chất lượng ban đầu trong quá trình bảo quản , vận chuyển từ 
nơi sản xuất cho đến khi tiêu thụ.
• Tính ổn định hóa học của xăng đánh giá bằng các chỉ tiêu :
- Hàm lượng nhựa thực tế (mg/100ml xăng)
- Tính ổn định oxy hóa (chu kỳ cảm ứng, phút)
• Ở một số nước còn quy định khống chế hàm lượng olefin (% 
kl) để biệu hiện cho tính ổn định hóa học của xăng vì hàm 
lượng olefin cao tính ổn định hóa học của xăng kém. Ví dụ ở 
Nhật hàm lượng olefin quy định dưới 20 % kl.
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
4. Tính ăn mòn kim loại của xăng
• Trong xăng có chứa một lượng nhỏ các tạp chất mà trong quá trình 
chế biến không loại bỏ triệt để được, hoặc trong quá trình tồn trữ , 
vận chuyển xăng bị nhiễm bẩn như : lưu huỳnh, tạp chất kim loại, 
nước
• Đánh gía tính ăn mòn kim loại của xăng theo các chỉ tiêu sau :
- Kiểm nghiệm ăn mòn mảnh đồng (ngâm mảnh đồng trong xăng 
trong điều kiện nhiệt độ 50oC sau 3 giờ phải đạt cấp No1)
- Hàm lượng lưu huỳnh (% khối lượng)
- Độ axit (mgKOH/100ml xăng)
• Ngoài ra còn quy định không được có axit, bazơ tan trong nước của 
các loại xăng (tiêu chuẩn của Liên xô cũ GOST 6307).
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
STT Tên chỉ tiêu Các nhân tố chịu ảnh hưởng
1 Đường cong bay hơi Khả năng hoạt động : Tính khởi động, tăng tốc, 
tính kinh tế và ô nhiễm
2 RVP Khả năng hoạt động : Tính khởi động, tăng tốc, 
tính kinh tế và ô nhiễm
3 Trị số octan TSOT Tính chống kích nổ, tính kinh tế
4 Hàm lượng lưu huỳnh Dầu độc xúc tác, ô nhiễm môi trường
5 Hàm lượng chì Đầu độc xúc tác, có hại cho sức khoẻ
6 Benzen Có hại cho sức khoẻ
7 Hydrocacbon thơm Ô nhiễm môi trường, phá huỷ cao su
8 Olefin Có hại cho sức khoẻ, dễ tạo nhựa keo trong xăng
9 Hợp chất ngậm ôxy 
(MTBE)
Ô nhiễm môi trường
CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG XẤU CỦA XĂNG 
NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 
GVHD: THS. VĂN THỊ BÔNG.
Email: VTbong@lib.hcmut.edu.vn
7/20/2009
Các chỉ tiêu chất lượng của xăng liên quan 
đến bảo vệ môi trường
Chỉ tiêu Việt namTCVN 6776-2000
Thái lan
BIS 2000
WWFC
Lọai 1
WWFC
Lọai 2
Research octane number, min 90/92/95 87/95 91/95/98 91/95/98
Motor octane number - 76/84 82/85/88 82/85/88
Sulphur (% m/m max) 0.15 0.1 0.1 0.02
Benzene (% v/v max) 5.0 3.5 5.0 2.5
Aromatics (% v/v max) - 35 50 40
Olefins (% v/v max) - - - 20
Lead content (g/litre), max 0.013 0.013 Nil Nil
Oxygen content (% w max) - 1 - 2 2.7 2.7