tiểu luận đánh giá kết quả thử nghiệm của động cơ diesel theo tiêu chuẩn đánh giá khí thải cho động cơ iso 8178 tier 2

Phần 10: Chu trình thử nghiệm và quy trình thử nghiệm để đo hiện trường lượng phát thải khói khí thải từ động cơ đánh lửa nén hoạt động trong điều kiện nhất thời Đã thu hồi vào năm 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

Giảng viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

MỤC LỤC HÌNH ẢNH II

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TÓM TẮT VỀ TIÊU CHUẨN ISO 8178 2

I.1 Giới thiệu về tiêu chuẩn hoá quố ế ISOc t 2

1.2.2 Phương pháp pha loãng một phần dòng (Partial flow dilutioin method) 7

1.2.3 Phương pháp pha loãng toàn dòng (Full flow dilution method) 7

1.2.4 Lấy mẫu đẳng động học (Isokinetic sampling) 7

1.2.5 Lấy mẫu không đẳng động học (Non-isokinetic sampling) 8

1.2.6 Phương pháp lọc nhiều cấp (Multiple filter method) 8

1.2.7 Phương pháp lọc đơn (Single filter method) 8

1.2.8 Sự phát thải riêng (Specific emission) 8

1.2.9 Công suất phanh (Brake power) 8

BÁO CÁO THỰC HÀNH 2024 GVHD: Th.S Lương Huỳnh Giang

1.6.2 Các thành phần khí thải chính CO, CO2, HC, NOx, O2 13

PHẦN 2: ĐO CÁC CHẤT THẢI KHÍ VÀ HẠ Ở T ĐIỀU KIỆN HIỆN TRƯỜNG 14

2.1 Phạm vi áp dụng 14

2.2 Thuật ngữ và định nghĩa 15

2.3 Thành phần hóa chất đư c đo 15ợ2.4 Điều kiện thử 16

2.4.1 Yêu cầu chung 16

2.4.2 Điều kiện thử động cơ 17

your phone? Save to

read later on yourcomputer

Save to a Studylist

3.3.8 Các thông s ộ đươ c đo 26

3.4 Ph ng pháp 2: o khóươ Đ i bạ ng d ng c o ụ ụ đ độ mơ kiế u b lộ c 26ộ 3.4.1 ng dỨ ụ ng 26

3.4.2 Nguyên lý 26

3.4.3 Quy trình 26

3.4.4 Yêu cạ u chung 26

3.4.5 Nhiế độ t và áp suạ t cụ a khí x 26ạ 3.5 Báo cáo thư 27

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CÁC CHẤT PHÁT THẢI 28

II.1 Ký hiệu và chữ viết tắt 28

II.1.1 Ký hiệu chung 28

II.1.2 Ký hiệu của các thành phần nhiên liệu 30

II.2 Tính toán các chất phát thải 31

II.2.1 Yêu cầu chung 31

II.2.2 Xác định lưu lượng khí thải 32

II.2.3 Hiệu chỉnh khô - ướt 32

II.2.4 Hiệu chỉnh NOx đối với độ ẩm và nhiệt độ 33

II.3 Tính toán lưu lượng khối lượng chất phát thải 35

SVTH: Đặng Quang Huy

II.3.1 Khí thải khô 35

II.3.2 Khí thải pha loãng 37

II.3.3 Xác định nồng độ NMHC 39

II.4 Tính toán chất phát thải hạt 40

II.4.1 Hệ số hiệu chỉnh hạt đối với độ ẩm 40

II.4.2 Hệ thống pha loãng một phần dòng 41

II.5 Tính toán sự phát thải riêng 43

II.6 Hệ số trọng lượng hiệu dụng 44

II.7 Tính toán lưu lượng khối lượng khí thải và/ hoặc lưu lượng khối lượng không khí đốt 44

II.7.1 Yêu cầu chung 44

II.7.2 Tính toán trong điều kiện cháy lý thuyết đối với việc đốt cháy nhiên liệu; các hệ số nhiên liệu riêng 45

II.8 Công thức tổng quát 47

II.8.1 Các công thức liên quan đến các thành phần 47

II.8.2 Các công thức liên quan đến nhiên liệu 48

II.8.3 Các công thức liên quan đến áp suất hơi bão hòa 49

II.8.4 Công thức liên quan đến nồng độ muội than 49

II.9 Phương trình phản ứng và công thức tính toán quá trình cháy lý thuyết của nhiên liệu 50

II.9.1 Yêu cầu chung 50

II.9.2 Sự cháy hyđro 50

II.9.3 Sự cháy cacbon 50

II.9.4 Sự cháy lưu huỳnh 50

II.9.5 Phản ứng của nitơ 51

II.9.6 Quan tâm đến oxy trong nhiên liệu 51

II.9.7 Thể tích thêm tổng cộng f fw[m3/kg nhiên liệu] 51

II.9.8 Tính toán hệ số f từ ffdfw 52

II.9.9 Lượng không khí cần thiết cho cháy lý thuyết A/Fst 52

II.10 Tính toán hệ số hiệu chỉnh khô - ướt kwr 53

II.10.1 Sự cháy lý thuyết 53

II.10.2 Sự cháy không hoàn toàn 54

II.11 Tính toán mật độ khí thải khô và ướt khi sử dụng f và ffwfd 56

II.11.1 Mật độ khí thải được tính toán bằng cách chia lưu lượng khối lượng khí thải cho lưu lượng thể tích của nó: 56

II.11.1 Tính toán mật độ của khí thải khô: 56

II.12 Tính toán lưu lượng khối lượng khí thải từ các thành phần khí thải (cân bằng cacbon và cân bằng oxy, đối với nhiên liệu có C, H, S, N và O) 56

II.12.1 Giới thiệu 56

II.13Tính toán lưu lượng khối lượng khí thải dựa trên cơ sở cân bằng cacbon 58

II.13.1 Yêu cầu chung 58

II.13.2 Cân bằng cacbon: quy trình tính toán lặp 58

II.13.3 Cân bằng cacbon: Quy trình tính toán 1 bước 60

II.14 Cân bằng oxy, quy trình tính toán lặp 63

II.14.1 Giới thiệu chung 63

II.14.2 Áp dụng các công thức 63

II.14.3 Nguồn gốc các công thức 64

II.15 Nguồn gốc của hệ số nhiên liệu riêng kf 66

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Biểu tượng của tổ chức tiêu chuẩn hoá quố ết ISOc t 2

Hình 2 Bảng tên viết t t các thành phắ ần hoá học 15

Hình 3 Bảng ký hiệu chung 30

Hình 4 Chu trình đo các thành phần phát thải trong khí thải không pha loãng 31

Hình 5 Các hệ số ugas và các thông số nhiên liệu riêng đối với khí thải không pha loãng 38

Hình 6 Các hệ số ugas và các thông số nhiên liệu riêng đố ới khí thải v i pha loãng 39

Hình 7 Một số ỉ dẫn cho áp dụng công thức trong các khả năng khác nhau để tính chtoán lượng phát thải 67

Hình 8 Các loại xe đượ ử dụng theo tiêu chuẩn EPA Tier2.c s 68

Hình 9 Tiêu chuẩn phát thải Tier2, FTP 75, g/mi 71

Hình 10 Tỷ lệ phần trăm triển khai dần cho các yêu cầu tiêu chuẩn Tier2 72

LỜI MỞ ĐẦU

Trong ngữ cảnh hiện nay, sự phát triển củ động cơ sử dụng nhiên liệu đượ ản xuấa c s t từ dầu mỏ ngày càng phát triền và đổi mới, việ quản lý và giảm thiểu khí thải từ các nguồc n gây ô nhiễm đang là một nhi m vệ ụ quan trọng của c các quả ốc gia và cộng đồng quốc tế

Động cơ đốt trong kiểu pít tông là một loại động cơ phổ biến, sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như giao thông không chạy trên đường bộ, thiết bị ủy, tổ máy phát điện, và thcác thiết bị kéo chạy điêzen trong ngành đường sắt và ứng dụng tương tự Mặc dù phổ biến, động cơ này cũng gây ra nhiều khí thải và hạt bụi ô nhiễm, tiề ẩn nguy cơ nghiêm trọm ng đối với môi trường và sức kh e của con người cũng như đời sống của các loài sinh vật ỏ

Do đó, việc đánh giá khí thải của động cơ đốt trong kiểu pít tông không chỉ là quan trọng mà còn là hết sức cần thiết để đưa ra các giải pháp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu tác động xấu của động cơ này Bài báo cáo này sẽ cung cấp tóm tắt về các tiêu chuẩn đánh giá khí thải của động cơ đốt trong kiểu pít tông, theo quy định của ISO-8178, TIER 2 ISO-8178 là một bộ tiêu chuẩn quốc tế về đo chất thải của động cơ đốt trong kiểu pít tông, được phát triển bởi T chổ ức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) TIER 2, là một cấp độ tiêu chuẩn áp dụng cho các động cơ mới từ năm 2006 trở đi, với các giới hạn phát thải nghiêm ngặt hơn so với TIER 1

Dưới sự ỉ dẫn của thầy ch Th.S Lương Huỳnh Giang, kết hợp vớ khả năng tìm tòi i và thu thập những thông từ các giáo trình, bài báo, nguồn Internet của bản thân Em đã thực

TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ KHÍ THẢI CHO ĐỘNG CƠ ISO-8178, TIER 2” Báo cáo thực

hành này nhằm mục đích tìm hiểu và đánh giá kết quả ử nghiệm của động cơ Diesel có sẵn ththeo tiêu chuẩn đánh giá khí thải ISO và TIER 2 Em nhận thức rằng khả năng hiểu biết của mình còn hạn chế và sự hiểu biết có hạn khi ực hiện báo cáo này nên chắc chắn không thtránh khỏi những sai sót, nhầm lẫn trong quá trình thực hành Mong thầy đóng góp ý kiến và sử ỗa l i giúp bài báo cáo c a em được hoàn thiện và đầy đủ hơn ủ

Em xin chân thành cảm ơn !!!

CHƯƠNG I: TÓM TẮT VỀ TIÊU CHUẨN ISO 8178

I.1 Giới thiệu về tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO

Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế

Standarlization; viết là ISO hay iso) là cơ quan thiết lập tiêu chuẩn quốc tế bao gồm các đại diện từ các tổ chức tiêu chuẩn các quốc gia Tổ ức này đã đưa ra các tiêu chchuẩn thương mại và công nghiệp trên phạm vi toàn thế giới

ISO được thành lập năm 1946 tại Luân Đôn nhưng chính thức bắt đầu hoạt động từ ngày 23.2.1947 ISO có ba loại thành viên: Thành viên đầy đủ, thành viên

thông tấn và thành viên đăng ký Thành viên của ISO phải là cơ quan tiêu chuẩn hoá quốc gia và mỗi quốc gia chỉ có duy nhất một cơ quan/tổ ức đại diện để tham gia ISO ISO hiệch n có 156 thành viên, trong đó có 100 thành viên đầy đủ, 46 thành viên thông tấn và 10 thành viên đăng ký Các hoạt động kỹ thuật của ISO được triển khai bởi 2.959 cơ quan kỹ thuật, trong đó có 192 ban kỹ thuật (TCs), 541 tiểu ban kỹ thuật (SCs), 2.188 nhóm công tác (WGs) và 38 nhóm nghiên cứu đặc biệt (Ad-hoc Study groups) Hiện có trên 590 tổ ức quốc tế có chquan hệ với các cơ quan kỹ thuật của ISO Tính đến hết năm 2005, ISO đã xây dựng được 15.649 tiêu chuẩn quốc tế và các tài liệu dạng tiêu chuẩn

ISO là liên đoàn quốc tế của các cơ quan tiêu chuẩn hoá quốc gia và là tổ ức tiêu chchuẩn hoá lớn nhất thế giới hiện nay Mục tiêu của ISO là thúc đẩy sự phát triển của công tác tiêu chuẩn hoá và các hoạt động có liên quan nhằm tạo thuận lợi cho việc trao đổi hàng hoá và dịch vụ trên phạm vi toàn thế giới cũng như góp phần vào việc phát triển sự hợp tác trong lĩnh vực trí tuệ, khoa học, công nghệ và kinh tế Kết quả của các hoạt động kỹ thuật của ISO là các tiêu chuẩn quốc tế ISO Phạm vi hoạt động của ISO bao trùm tất cả các lĩnh vực, trừ

Hình 1 ểu tượng của tổ ức tiêu chuẩn hoá Bichquốc tết ISO

hợp tác chặt chẽ với Hội đồng kỹ thuật điện quốc tế (International Electrotechnical Commission, viết tắt IEC), là tổ chức chịu trách nhiệm tiêu chuẩn hóa các thiế ị điện.t b

Tổ ức tiêu chuẩn hoá quốc tế ch thường được nhắc tới một cách đơn giản là ISO Điều này hay dẫn đến sự hiểu lầm rằng ISO là International Standards Organization, hay là một điều gì đó tương tự ISO không phải là từ viết tắt, nó có nguồn gốc từ ếng Hy Lạp isos, có tinghĩa là tương đương Trong tiếng Anh tên gọi của nó là International Organization for Standardization, trong khi trong tiếng Phápnó được gọi là Organisation Internationale de Normalisation; để sử dụng từ viết tắt được tạo ra bởicác từ viết tắt khác nhau trong tiếng Anh (IOS) và tiếng Pháp (OIN), những người sáng lập ra tổ ức này đã chọn ISO làm dạng viếch t ngắn gọn chung cho tên gọ ủa nó.i c

Sản phẩm chính của ISO là các Tiêu chuẩn quốc tế, nhưng ISO cũng tạo ra các Báo cáo kỹ thuật, Chi tiết kỹ thuật, Chi tiết kỹ thuật công bố rộng rãi, Bản sửa lỗi kỹ thuật, và Hướng dẫn sử dụng

Các tiêu chuẩn ISO là các số, và có định dạng trong đó chứa "ISO[/IEC] [IS] nnnnn[:yyyy]: Tiêu đề trong đó "nnnnn "là số tiêu chuẩ "yyyy" là năm công bố, và "Tiêu ” n,đề"miêu tả đối tượng điều chỉnh IEC sẽ ỉ ợc kèm vào nếu tiêu chuẩn là kết quả từ các ch đưcông việc của JTC1 Ngày và IS sẽ luôn bị loại bỏ trong tiêu chuẩn chưa hoàn thiện hay chưa công bố, và cả hai có thể (trong những tình huống nhất định) bị loại bỏ trong tiêu đề của công trình đã công bố

Ngoài việc đưa ra các tiêu chuẩn, ISO cũng tạo ra các báo cáo kỹ thuật đối với các tài liệu không thể hay không có khả năng trở thành các tiêu chuẩn quố ế, chẳng hạn các tham c tchiếu, giải thích v.v Các quy ước đặt tên cho chúng là giống với việc đặt tên cho các tiêu chuẩn với ngoại lệ là chúng có cụm từ TR thế vào chỗ của cụm từ IS trong tên gọi của tiêu chuẩn Ví dụ:ISO/IEC TR 17799:2000 Mã thông lệ của quản lý an ninh thông tin;ISO TR 15443-1/3 Công nghệ thông tin – Các kỹ thuật an ninh – Khuôn khổ cho đảm bảo an ninh công nghệ thông tin (IT) 1-3

Cuối cùng, ISO thỉnh thoảng cũng ấn hành các sửa lỗi kỹ thuật Các sửa lỗi này là các sửa đổi đối với các tiêu chuẩn hiện hành hay đối với việc mở rộng khả năng áp dụng trong

một giới hạn nào đó Nói chung, các sửa lỗi này đượ ấn hành với khả năng là các tiêu chuẩc n chịu ảnh hưởng sẽ được cập nhật hay được bỏ đi trong lần xem xét kế tiếp

Các tài liệu ISO là có bản quyền và ISO tính phí cho việc sao chép của phần lớn các trường hợp Tuy nhiên ISO không tính phí trong phần lớn các bản sao chép các phác thảo của các tài liệ ở dạng điện tử Mặc dù có ích, cần phải cẩn thận khi sử dụng các bản phác thảu o này vì ở đây có thể có những thay đổi quan trọng trước khi nó trở thành hoàn thiện như là một tiêu chuẩn.

I.2 Tóm tắt về ISO 8178

ISO 8178 là một tiêu chuẩn quốc tế, chuyên đề về yêu cầu đo lường và phương pháp kiểm tra liên quan đến khí thải của động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài Tiêu chuẩn này tập trung vào việc đánh giá và cho biết mức độ ô nhiễm của động cơ thải ra các ch t khí th i ấ ảvà hạt bụi trong các lo i đạ ộng cơ khác nhau Nó đượ ử dụng cho việc s c kiểm tra chấp thuận loại trong nhiều quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu và Nhật Bản Tùy thuộc vào pháp luật, chu trình có thể được xác định bằng cách tham chiếu đến tiêu chuẩn ISO 8178, hoặc bằng cách chỉ định một chu trình thử nghiệm tương đương với ISO 8178 trong luật quốc gia (như trường hợp với quy định của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ)

ISO 8178 bao gồm một bộ sưu tập các chu trình thử nghiệm động cơ định trạng (được gọi là loại C1, C2, D1, v.v.) được thiết kế cho các lớp động cơ và thiết bị khác nhau Mỗi chu trình này đại diện cho một chuỗi nhiều chế độ định trạng với các hệ số trọng số khác nhau.ISO 8178 có các phần sau:

Động cơ đốt trong kiể pittông ISO 8178 - Tiêu chuẩn đo lượng khí thải có 11 phần: u ISO 8178-1:2020

ISO 8178-1:2006, Phần 1: Đo trên băng thử các chất thải khí và hạt ISO 8178-2:1996, Phần 2: Đo khí và bụi thải tại hiện trường.

ISO 8178-3:1994, Phần 3: Định nghĩa và phương pháp đo khói khí thả ở ế độ ổi ch n định

ISO 8178-4:1996, Phần 4: Chu trình thử cho các ứng dụng khác nhau của động cơ.ISO 8178-5:1997, Phần 5: Nhiên liệu thử

ISO 8178-6:2000, Phần 6: Báo cáo kết quả đo và thử.ISO 8178-7:1996, Phần 7: Xác định họ động cơ ISO 8178-8:1996, Phần 8: Xác định nhóm động cơ

ISO 8178-9:2000/Amendment 1:2004, Phần 9: Chu trình thử và quy trình thử để đo trên băng thử khói khí thả ừ động cơ cháy do nén hoạ ộng ở ế độ i t t đ ch chuyển tiếp

Phần 10: Chu trình thử nghiệm và quy trình thử nghiệm để đo hiện trường lượng phát thải khói khí thải từ động cơ đánh lửa nén hoạt động trong điều kiện nhất thời (Đã thu hồi vào năm 2019) ISO 8178-11:2006

Phần 11: Đo trên bệ th lưử ợng phát thải dạng khí và hạt từ động cơ được sử dụng trong máy di động không phải đường bộ trong các điều kiện thử nghiệm nhất thời (Đã thu hồi vào ngày 13-08-2014)

PHẦN 1: ĐO TRÊN BĂNG THỬ CÁC CHẤT THẢI KHÍ VÀ HẠT

1.1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp đo và đánh giá sự phát thải khí và hạt từ các động cơ đốt trong kiểu pittông (động cơ RIC) ở các chế độ ổn định trên băng thử để xác định giá trị khối lượng của từng chất khí thải gây ô nhiễm Các sự kế ợp khác nhau của tốt h c độ và tải của động cơ phản ánh những ứng dụng khác nhau của động cơ (xem TCVN 6852-4:2001)

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các động cơ RIC lắp trên các thiết bị di động, vận chuyển được và cố định, trừ các động cơ lắp trên ô tô được thiết kế ủ yếu để ạy trên đường bộch ch Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng cho các động cơ được dùng cho các máy san, ủi đất, các cụm phát điện và các ứng dụng khác

Trong một số trường hợp hạn chế, các động cơ có thể được thử trên băng thử phù hợp với tiêu chuẩn thử tại hiện trường TCVN 6852-2:2001 Điều này chỉ diễn ra khi có sự thỏa thuận của các bên có liên quan Các dữ ệu thu được trong các trường hợp này có thể không liphù hợp hoàn toàn với các dữ ệu trước đây hoặc sau này thu được theo các phép đo của tiêu lichuẩn này Do đó cách lựa chọn này chỉ nên thực hiện đối với các động cơ được chế tạo với số ợng rấ ạn chế như các động cơ rấ ớn củlư t h t l a tàu thủy hoặc cụm phát điện.

Đối với các động cơ dùng trong các máy có các yêu cầu bổ sung (ví dụ các quy định về sức khỏe và an toàn nghề nghiệp, các quy định cho các nhà máy điện), có thể áp dụng các điều kiện thử bổ sung và các phương pháp đánh giá đặc biệt

Khi không thể dùng được băng thử hoặc cần các thông tin về sự phát thải thực tế của động cơ đang làm việc thì các quy trình thử tại hiện trường và các phương pháp tính toán được quy định trong TCVN 6852-2:2001 là thích hợp

1.2 Thuật ngữ định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

1.2.1 Hạt (Particulates)

Vật chất đọng lại trên vật liệu lọc quy định sau khi pha loãng khí thải với không khí được lọc sạch ở nhiệt độ lớn hơn 315 K (42 oC) và không vượt quá 325 K (52 oC) được đo tại m t đi m ngay ộ ể ở đầu dòng của bộ lọc chính

CHÚ THÍCH 1: Hạt bao gồm phần lớn là cacbon, các hyđro cacbon ngưng tụ và sunfat và nước kết hợp

CHÚ THÍCH 2: Hạt được định nghĩa trong tiêu chuẩn này có sự khác nhau chủ yếu về thành phần và trọng lượng so với hạt hoặc hạt thô được lấy mẫu trực tiếp từ khí thải không pha loãng khi dùng phương pháp lọc nóng (ví dụ ISO 9096) Phép đo hạt như đã quy định trong tiêu chuẩn này tỏ ra có hiệu quả đối với các mức lưu huỳnh trong nhiên liệu đến 0,8 % CHÚ THÍCH 3: Nhiệt độ yêu cầu của bộ lọc đã được thay đổi so với TCVN 6852-1 (ISO 8178-1) Các hệ ống hiện có được xây dựng theo các yêu cầu của ISO 8178-1:1996 thvẫn có thể đượ ử dụng.c s

1.2.2 Phương pháp pha loãng một phần dòng (Partial flow dilutioin method)

Quá trình tách một phần dòng khí thải thô ra kh i tỏ ổng dòng khí thải, sau đó trộn một lượng không khí pha loãng thích hợp với mẫu thử này trước khi đưa mẫu khí thải đã pha loãng qua bộ lọ ấy mẫu hạc l t

1.2.3 Phương pháp pha loãng toàn dòng (Full flow dilution method)

Quá trình trộn không khí pha loãng với tổng dòng khí thải trước khi tách một phần khí đã được pha loãng để phân tích.

CHÚ THÍCH: Trong nhiều hệ ống pha loãng toàn dòng người ta thường pha loãng thlần thứ hai phần dòng khí thải đã được pha loãng trước đó để đạt được nhiệt độ của mẫu thử thích hợp tạ ộ lọc hạt i b

1.2.4 Lấy mẫu đẳng động học (Isokinetic sampling)

Quá trình điều khiển dòng mẫu khí thả ằng cách duy trì vận tốc trung bình của mẫi b u tại đầu lấy mẫu bằng vận tốc trung bình của dòng khí thải

1.2.5 Lấy mẫu không đẳng đ ng hộọc (Non-isokinetic sampling)

Quá trình điều khiển dòng mẫu khí thải độc lập đố ới vận tối v c của dòng khí thải

1.2.6 Phương pháp lọc nhiều cấp (Multiple filter method)

Quá trình sử dụng một cặp bộ lọc mỗi chế độ của chu trình thử

CHÚ THÍCH: Các trọng số được tính toán sau quá trình lấy mẫu trong pha đánh giá dữ ệu củli a thử nghiệm

1.2.7 Phương pháp lọc đơn (Single filter method)

Quá trình sử dụng một cặp bộ lọc cho tấ ả các chế độ của chu trình thử.t c

CHÚ THÍCH: Các trọng số phải được tính toán trong pha lấy mẫu bụi của chu trình thử bằng cách điều chỉnh lưu lượng dòng lấy mẫu và/hoặc thời gian lấy mẫu Phương pháp này yêu cầu cần có sự chú ý đặc biệt đến thời gian lấy mẫu và lưu lượng mẫu.

1.2.8 Sự phát thải riêng (Specific emission)

Khối lượng phát thải khối được thể ện bằng đơn vị gam trên kilôwat-giờ.hi

CHÚ THÍCH: Đối với nhiều kiểu động cơ thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này, các thiết bị phụ được lắp vào động cơ khi làm việc không được biết trước tại thời điểm chế tạo hoặc chứng nhận.

Khi không thích hợp cho việc thử động cơ trong các điều kiện được xác định trong ISO 14396 (ví dụ nếu động cơ và truyền động tạo thành một thiết bị tổ hợp), động cơ chỉ có thể được thử cùng với các thiết bị phụ khác đã được lắp Trong trường hợp này, các giá trị chỉnh đặt của động lực kế cần được xác định phù hợp với 5.3 và 12.5 Các tổn thất phụ không được vượt quá 5 % công suất lớn nhất quan sát được Các tổn thất vượt quá 5 % phải được các bên có liên quan công nhận trước khi thử

1.2.9 Công suất phanh (Brake power)

Công suất được đo tại trục khuỷu hoặc bộ phận tương đương với trục khuỷu, động cơ chỉ được trang bị các thiết bị phụ tiêu chuẩn cần thiết cho hoạt động của động cơ trên băng thử

CHÚ THÍCH: Xem 5.3 và ISO 14396

1.2.10 Thiết b phị ụ (Auxiliaries)

Các thiế ị và dụng cụ đượt b c liệt kê trong ISO 14396.

1.3 Điều kiện thử

1.3.1 ều kiện thử của động cơĐi

Các thông số của điều kiện thử: nhiệt độ tuyệt đối của không khí nạp vào động cơ được biểu thị bằng Kelvin và áp suất khí quyển khô được biểu thi bằng kPa

Tính đúng đắn của phép thử: 0,93 ≤ fa ≤ 1,07 Các phép thử nên được tiến hành với thông số - nằm trong khoảng 0,96 và 1,06.fa

1.3.2 Động cơ có làm mát không khí nạp

Nhiệt độ của khí nạp phải được ghi lại, và phải nằm trong giới hạn ± 5 K của nhiệt độ khí nạp cực đại do nhà sản xuất quy định khi động cơ vận hành ở tốc độ đạt công suất định mức đã công bố và đầy tải Nhiệt độ của môi chất làm mát phải ít nhất là 293 K (20 oC)

Nếu sử dụng hệ ống điều hòa hoặc quạt ngoài thì nhiệt độ khí tăng áp phải được đặth t sao cho nhiệt độ khí nạp chênh lệch trong giới hạn ± 5 K của nhiệt độ khí nạp cực đại do nhà sản xuất quy định ở tốc độ đạt công suấ ịnh mức đã công bố và đầ ải Nhiệ ộ môi chất đ y t t đ t làm mát và lưu lượng môi chất làm mát của bộ phận làm mát tại điểm đặ ở trên sẽ không t được thay đổi trong suốt quá trình thử Thể tích của bộ phận làm mát khí nạp phải được căn cứ vào thự ế kỹ thuật và ứng dụng đặc trưng của phương tiện/máy c t móc

1.3.3 Công suất

Cơ sở của phép đo sự phát thải riêng là công suất phanh không hiệu chỉnh như đã định nghĩa trong ISO 14396 Động cơ được nộp để ử có các thiết bị phụ cần thiết cho hoạt động thcủa nó (ví dụ quạt gió, bơm) Nếu không thể hoặc không thích hợp để lắp đặt các thiết bị phụ lên băng thử thì công suất do các thiết bị phụ hấp thụ phải được xác định và trừ đi khỏi công suất đo được c a đủ ộng cơ

Một số thiết bị phụ ỉ cần khi vận hành máy và được lắp trên động cơ, phải đượch c tháo ra trước khi thử Danh sách không đầy đủ sau đây là một ví dụ:

- Máy nén khí cho phanh; - Máy nén của cơ cấu lái có trợ lực; - Máy nén điều hòa không khí;

- Bơm cho các cơ cấu dẫn động thủy lực

Các chi tiết khác được xem trong 3.9 và ISO 14396

Khi các thiết bị phụ không được tháo ra thì công suất hấp thụ bởi các thiết bị này ở các tốc độ ử th phải được biết trước để tính toán các giá trị chỉnh đặt của động lực kế phù hợp với 12.5, trừ trường hợp các thiế ị phụ này tạo thành một bộ ận gắn liền với động cơ (ví t b phdụ quạt làm mát của động cơ có làm mát khí nạp)

1.3.4 ều kiện thử nghiệm riêngĐi

• Hệ ống nạp không khí củth a động cơ

Hệ thống nạp hoặc hệ thống điều hòa khí nạp của động cơ được sử dụng phải đảm bảo sức cản đường nạp trong giớ ạn ± 300 Pa của giá trị cực đại do nhà sản xuất quy định cho i hbộ lọc khí nạp ở tốc độ của công suất định mức và đầy tải

Nếu động cơ được trang bị một hệ ống nạp khí gắn liền với động cơ thì hệ ống th thnày phải được dùng cho thử nghiệm

• Hệ ống xả củth a động cơ

Hệ ống xả th hoặc h thệ ống điều hòa khí nạp của động cơ được sử dụng phải đ m bả ảo áp suất ngược đường xả trong giới hạn ± 650 Pa của giá trị cực đại do nhà sản xuất quy định ở tốc độ của công suất định mức và đầy tải Hệ ống xả phải phù hợp với các yêu cầu lấy thmẫu khí thải, như được quy định ở 7.5.5, 17.2.1, EP và 17.2.2, EP

Nếu động cơ được trang bị hệ ống xả gắn liền với động cơ thì hệ ống này phảth th i được dùng cho thử nghiệm

Nếu động cơ được trang bị ết bị xử lý khí thải, đường ống xả phải có đường kính thitương tự như đường kính sử dụng đối với ít nhất là bốn đường kính ống phía trước đầu vào của đoạn bắt đầu mở rộng có chứa thiết bị xử lý tiếp khí thải Khoảng cách từ mặt bích đường ống xả hoặc cửa ra của tua bin tăng áp đến thiết bị xử lý tiếp khí xả phải giống như kết cấu

hoặc sức cản phải tuân theo quy định ở trên và có thể được chỉnh đặt bằng một van Có thể tháo hộp chứa thiết bị xử lý tiếp khí thải trong khi thử mô hình và trong khi sắp đặt động cơ, và thay thế bằng mộ ộp tương đương nhưng bộ xúc tác không hoạt động.t h

• Hệ ống làm mátth

Phải sử dụng mộ ệ thống làm mát động cơ có đủ khả năng duy trì nhiệ ộ t h t đ làm việc bình thường của động cơ do cơ sở ế tạo quy định.ch

• Dầu bôi trơn

Các thông số kỹ thuật của dầu bôi trơn dùng cho thử nghiệm phải được ghi lại và trình bày cùng với các kết quả thử

• Bộ ế hòa khí điều chỉnh đượcch

Đố ới v i động cơ có bộ ế hòa khí điều chỉnh có giớch i hạn thì khi thử nghiệm động cơ phải đư c th c hiợ ự ện ở cả hai giá trị cực hạn củ ự điều chỉnh a s

• Thông gió hộp trục khuỷu

Khi có yêu cầu đo các chất phát th i cả ủa hộp trục khuỷu của h thệ ống hộp trục khuỷu mở như là một phần của tổng các chất phát thải của động cơ, thì chúng phải được dẫn vào phía sau hệ ống xả của bất cứ hệ th thống xử lý tiếp khí xả nào nếu được sử dụng, và vào phía trước điểm lấy mẫu khí xả Phải có khoảng cách đủ để đảm bảo sự hòa trộn giữa các chất phát thả ộp trục khuỷu với khí xả.i h

1.4 Nhiên liệu thử

Các đặc tính của nhiên liệu ảnh hưởng tới sự phát thải khí của động cơ Do đó, các đặc tính của nhiên liệu dùng cho thử nghiệm cần được xác định, ghi lại và trình bày cùng với các kết quả ử Khi nhiên liệu được sử dụng là nhiên liệu chuẩn trong TCVN 6852-5 (ISO th8178-5), phải cung cấp quy tắc chuẩn và sự phân tích của nhiên liệu Đối với tất cả các nhiên liệu khác, các đặc tính được ghi lại là các đặc tính được liệt kê trong các tờ dữ ệu chung lithích hợp trong TCVN 6852-5:5 (ISO 8178-5)

Nhiệt độ nhiên liệu phải phù hợp với kiến nghị của cơ sở chế tạo Nhiệ ộ nhiên liệt đ u phải được đo tại cửa vào của bơm phun nhiên liệu hoặc do nhà sản xuất quy định và ghi lại vị trí đo

1.5 Đánh giá dữ ệu cho các chấlit thải khí và hạt1.5.1 Các khí thải

Để đánh giá các chất phát thải khí, số đọc của 60 s cuối cùng của mỗi chế độ phải được tính trung bình, và nồng độ trung bình của HC, CO, CO , NO , O , NMHC (phương 2x2

pháp NMC), NH và CH OH (phương pháp FID) trong mỗi chế độ phải được xác định từ 33 các số đọc trung bình theo biểu đồ và các dữ ệu hiệu chuẩn tương ứng Các nồng độ trung bình litrong túi lấy mẫu, nếu được dùng phải được xác định từ các số đọc của túi và các dữ ệu hiệli u chuẩn tương ứng Có thể sử dụng một kiểu ghi khác nếu đảm bảo thu được các dữ ệu tương liđương

Nồng độ nền trung bình của không khí pha loãng nếu được đo phải được xác định từ các số đọc không khí pha loãng của túi hoặc từ các số đọc liên tục trung bình (không dùng túi khí) của nền và các dữ liệu hiệu chuẩn tương ứng

Khi sử dụng các phương pháp lấy mẫu bộ lọc va chạm hoặc hộp lấy mẫu cho CH OH 3

và HCHO, các nồng độ và các nồng độ nền (nếu dùng) phải được xác định từ số lượng CH3OH / HCHO, trong các bộ lọc va chạm hoặc hộp lấy mẫu như được xác định bằng phân tích GC và HPLC và th tích mể ẫu tổng đi qua các bộ lọc va chạm hoặc hộp lấy mẫu.

1.5.2 Các chất phát thải hạt

Để đánh giá các bụi, các khối lượng mẫ ổng (M ) đi qua các bộ lọc phải được ghi u t sep

lại cho mỗi chế độ

Các bộ lọc phải được đưa trở lại buồng cân và được thuần hóa ít nhất là 1h, nhưng không lớn hơn 80 h và rồi được cân Khối lượng cả bì của các bộ lọc phải được ghi lại và khối lượng bì được trừ đi.

Nếu áp dụng sự hiệu chỉnh nền, khối lượng không khí pha loãng (m ) đi qua các bộ d

lọc và khối lượng bụi (m ) phải được ghi lại Nếu thực hiện nhiều hơn một phép đo thì t,d

thương số mf,d/mdphải được tính toán cho mỗi phép đo và xác định giá trị trung bình của các giá trị

1.6 Xác định các chất phát thải khí1.6.1 Quy định chung

Các hệ thống lấy mẫu và phân tích được mô tả chi tiết trong 16.2 đến 16.6 và các Hình 3 đến Hình 10 Do các cấu hình khác nhau của các hệ ống có thể tạo ra các kết quả tương thđương cho nên không yêu cầu có sự phù hợp chính xác với các hình vẽ này Các phần cấu thành bổ sung như các dụng cụ, van, van điện tử, bơm, cái chuyển mạch có thể được sử dụng để cung cấp thông tin bổ sung và chức năng phối hợp của các hệ ống thành phần Các phần thcấu thành khác không cần cho sự duy trì chính xác của các h thệ ống nào đó có thể được loại trừ nếu có lý do xác đáng về mặ ỹ t k thu t.ậ

1.6.2 Các thành phần khí thải chính CO, CO2, HC, NOx, O2

Một hệ ống phân tích để xác định các chất phát thải khí trong khí thải không pha thloãng hoặc pha loãng được quy định dựa trên sử dụng.

- HFID để đo hyđrocacbon;

- NDIRs để đo cacbon monoxit và cacbon đioxit; - HCLD, CLD hoặc thiết bị tương đương để đo Nitơ oxit;- PMD, ECS hoặc ZRDO để đo oxy

Đối với khí thải không pha loãng có thể lấy mẫu cho tất cả các thành phần với một đầu dò lấy mẫu hoặc hai đầu dò lấy mẫu được bố trí gần nhau trong các máy phân tích khác nhau Phải chú ý để không có sự ngưng tụ của các thành phần khí thải (bao gồm nước và axit sunfuric) tại bấ ứ điểt c m nào của h thệ ống phân tích.

Đối với khí thải pha loãng phải lấy mẫu cho hydrocacbon bằng một đầu dò lấy mẫu khác với đầu dò lấy mẫu dùng cho các thành phần khác trừ trường hợp sử dụng một bơm lấy mẫu chung cho tất cả các máy phân tích và hệ ống đường lấy mẫu được thiết kế phản ánh thtốt thực tế kỹ thuật Phải chú ý để không có sự ngưng tụ của các thành phần khí thải (bao gồm nước và axit sunfuric) tạ ất cứ điểm nào củi b a h thống phân tích ệ

PHẦN 2: ĐO CÁC CHẤT THẢI KHÍ VÀ HẠ Ở T ĐIỀU KIỆN HIỆN TRƯỜNG

2.1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này cùng với TCVN 6852-1:2008 (ISO 8178-1) và TCVN 6852-11:2009 (ISO 8178-11) quy định các phương pháp đo và đánh giá các chất thải khí và hạt từ động cơ đốt trong kiểu pit tông (động cơ RIC) vận hành ở ế độ ổn định và chế độ ch chuyển tiếp để thử tại hiện trường.

Tiêu chuẩn này được áp dụng khi sử dụng động cơ đốt trong kiểu pit tông trên phương tiện không chạy trên đường bộ, thiết bị ủy, tổ máy phát điện, thiết bị kéo chạy điêzen dùng thtrong ngành đường sắt hoặc các ứng dụng tương tự cần được đo tại hiện trường hoặc khi không thể đo được trong điều kiện băng thử hoặc sử dụng các kết quả đo trên băng thử.

Việc kiểm tra lại hoặc chứng nhận lại các động cơ dùng cho các phương tiện không chạy trên đường bộ sau khi đã phục hồi nên được thử ở bên ngoài phương tiện trên một thiết bị chất tải và đo thích hợp như băng thử động lực học, nhưng thử nghiệm về sự phù hợp trong sử dụng có thể được tiến hành trên phương tiện.

Có thể sử dụng phương pháp này để xác định sự phù hợp hoặc chứng nhận các động cơ mới, các động cơ đã qua sử dụng hoặc được phục hồi tại hiện trường hoặc có thể sử dụng phương pháp này cho thử nghiệm về sự phù hợp trong sử dụng của các phương tiện không chạy trên đường bộ Việc xác nhận các kết quả ử trên băng thử theo TCVN 6852-4:2010 th(ISO 8178-4) cũng có thể được thực hiện trong tiêu chuẩn này Tuy nhiên, cần cho phép có sự khác nhau của các thông số vận hành động cơ so với các điều kiện phòng thí nghiệm và có sự khác nhau đối v i đớ ộ chính xác c a thiủ ết bị đo chất th i đượ ử dụng ở điều kiện hiện ả c strường

Đối với các động cơ sử dụng trong máy có các yêu cầu bổ sung (ví dụ, các quy định về sức khỏe nghề nghiệp và an toàn, các quy định đố ới các thiế ị năng lượng), có thể áp i v t bdụng các điều kiện thử bổ sung và các phương pháp đánh giá đặc biệ 2 t Thuật ngữ và định nghĩa

2.2 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa như tiêu chuẩn ISO 8178-1: 2006

2.3 Thành phần hóa chất được đo

Ký hiệu cho thành phần hóa chất được đo tương tự như các thành phần được cho trong Điều 4, TCVN 6852-1:2008 (ISO 8178-1:2006) Chúng được lặp lại trong Bảng 2 của tiêu chuẩn này để dễ dàng cho việc tìm hiểu

Các thành phần hóa học

Hình 2 Bảng tên viết tắt các thành phần hoá học

2.4 Điều kiện thử 2.4.1 Yêu cầu chung

Chỉ được tiến hành các phép đo tại hiện trường khi có một hoặc nhiều các yêu cầu và điều kiện sau:

a) Khi phép đo trên băng th cho phê duyệử t kiểu không thích hợp vì không thể lặp lại được các điều kiện ở ện trường.hi

Phép thử này là sự thay thế của phép đo trên băng thử, do đó nên tiến hành phép thử theo chu trình thử trong TCVN 6852-4:2010 (ISO 8178-4)

Trong trường hợp này, tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các động cơ có thể tái tạo ra các điểm đo ở hiện trường được quy định trong TCVN 6842-4:2010 (ISO 8178-4) như là các động cơ thủy tại các thử nghiệm trên biển, thiế ị ban đầu của các động cơ để dẫn động các t bmáy phát và các đầu máy điezen-điện

b) Khi phép đo tại hiện trường là cần thiế ể đánh giá sự ô nhiễm thự ế và cụt đ c t c bộ Nên thực hiện phép đo này trong điều kiện làm việc thực tế hoặc điều kiện làm việc được mô phỏng Thường không thể ực hiện được sự vận hành của động cơ theo một chu thtrình thử được quy định trong TCVN 6852-4:2010 (ISO 8178-4), nhưng quy trình thử nên càng giống gần với quy trình này càng tốt Do đó, các giá trị đo được trong trường hợp này có thể không so sánh trực tiếp được với các kết quả trên băng thử bởi vì các giá trị đo được phụ thuộc rất nhiều vào các chu trình thử.

c) Khi các phép đo tại hiện trường được thỏa thuận giữa các bên có liên quan.Các giá trị thu được chỉ tương ứng với một động cơ riêng trong các điều kiện hiện trường riêng và không cần thiết phả ại diện cho các giá trị trung bình hoặc các giá trị điển i đhình Các giá trị đo được không thể so sánh được với các kết quả trên băng thử trong hầu hết các trường hợp bởi vì các giá trị đo được phụ thuộc rất nhiều vào các chu trình thử

d) Khi phép đo tại hiện trường là cần thiế ể kiểm tra sự phù hợp vớt đ i một tiêu chuẩn của các động cơ đã qua sử dụng hoặc đã được phục hồi

e) Khi thử nghiệm sự phù hợp trong sử dụng là cần thiết đối với các phương tiện không chạy trên đường bộ được cho trong 8.3 (các ứng dụng của chu trình thử ại C), TCVN 6852-lo4:2010 (ISO 8178-4) Nên thực hiện thử nghiệm này trong các điều kiện làm việc thực tế của phương tiện Không thể thực hiện được sự vận hành của động cơ theo một quy trình thử được quy định trong TCVN 6852-4:2010 (ISO 8178-4) hoặc TCVN 6852-11:2009 (ISO 8178-11) trong các điều kiện này Phép đo chất th i phả ải được tiến hành với m t hộ ệ thống đo chất thải xách tay (PEMS) đáp ứng các yêu cầu của Điều 7 và phù hợp với các điều khoản chung của TCVN 6852-1:2008 (ISO 8178-1) hoặc TCVN 6852-11:2009 (ISO 8178-11) Các giá trị đo được trong các điều kiện này không so sánh được với các kết quả trên băng thử, và do đó cần có các phương tiện khác để xác định sự phù hợp của phương tiện hoặc động cơ, ví dụ, NTE Nếu phép đo ở hiện trường không thể tái tạo ra một cách chính xác cùng một điều kiện làm việc như các điều kiện trên băng thử thì các giá trị phát thải sẽ không giống như các giá trị thu được trên băng thử Do đó phải có các phương pháp riêng để xác định sự phù hợp Các phương pháp này không được bao hàm trong tiêu chuẩn này nhưng phải tuân thủ các quy định tương ứng hoặc theo thỏa thuận của các bên có liên quan.

2.4.2 Điều kiện thử động cơ

• Điều kiện môi trường xung quanh

Nhiệt độ tuyệt đối, Ta của không khí nạp vào động cơ, tính bằng Kelvin và áp suất khí quyển khô , tính bằng kilôpascals phải được đo và ghi lại và phải xác định thông sốpsatheo các quy định

- Các động cơ đốt trong cháy do nén không tăng áp và tăng áp cơ khí:

- Các động cơ đốt trong cháy do nén được tăng áp bằng tuabin có hoặc không làm mát không khí nạp:

- Đối với các động cơ đốt trong cháy cưỡng bức không tăng áp và có tăng áp, phải xác định thông số a, theo công thức sau:

• Động cơ có làm mát không khí tăng áp

Phải ghi lại nhiệt độ của môi trường làm mát và nhiệt độ của không khí nạp • Thông số của động cơ

Nên đo và ghi lại các thông số sau của động cơ theo các đơn vị cho trong Bảng 1 a) Suất tiêu hao nhiên liệu (bx).

b) Tốc độ động cơ trong quá trình thử v ( d).c) Tốc độ của bộ tăng áp tuabin (vt), nếu áp dụng

d) Áp suất không khí sau bộ làm mát không khí tăng áp (pbe).e) Công suất có ích không được điều chỉnh trong quá trình thử, (P).f) Vị trí cơ cấu điều chỉnh nhiên liệu của mỗi xy lanh ( ), nếu áp dụng.sg) Nhiệt độ không khí sau bộ làm mát không khí tăng áp (Tba), nếu áp dụng.h) Nhiệt độ chất làm mát, đầu vào (TCi).

I) Nhiệt độ chất làm mát, đầu ra (TCo) m) Nhiệt độ dầu bôi trơn T ( oil).

2.5 Công suất

Thuật ngữ về công suất được định nghĩa trong TCVN 8274:2009 (ISO 14396:2002) Cơ sở của phép đo phát thải riêng là công suất có ích không được điều chỉnh khi sử dụng g/kWh Các giá trị công suất, tốc độ động cơ và mô men xoắn ở điều kiện hiện trường có thể khác với các điều kiện trên băng thử Do đó, các giá trị của chất phát thải tính bằng g/kWh trong điều kiện hiện trường cũng khác so với các giá này trong các điều kiện trên băng thử Nếu không thể đạt được 100 % tải trọng của phép đo trên băng thử thì công suất ra lớn nhất đo được được giới hạn bởi tốc độ lớn nhất cho phép của động cơ và mô men xoắn lớn nhất cho phép

Trong trường hợp không thể đo trực tiếp được mô men xoắn thì phải tính toán công suất ra dựa trên cơ sở các dữ liệu sẵn có khác bao gồm cả các tín hiệu từ mođun điều khiển điện tử (ECM) của động cơ Phương pháp tính toán và đánh giá phải được sự thỏa thuận của các bên có liên quan

Công suất thích hợp của động cơ khí được đo trong điều kiện hiện trường phải được ghi lại cho mỗi điều kiện làm việc

2.6 Yêu cầu riêng cho thử nghiệm sự phù hợp trong sử dụng của các phương tiện không chạy trên đường bộ

Thử nghiệm sự phù hợp trong sử dụng của các phương tiện chạy trên đường bộ không dựa trên một chu trình thử quy định nhưng dựa trên sự vận hành của phương tiện trong các điều kiện làm việc thực ở hiện trường Trong hầu hết các trường hợp, các điều kiện làm việc này có tính chất chuyển tiếp, do đó có thể áp dụng các quy trình tính toán của TCVN 6852-11:2009 (ISO 8178-11:2006) Đặc tính và chiều dài của chu kỳ làm việc phải được thỏa thuận của các bên có liên quan trư c khi bắt đầu phép thử sự phù hợp trong sử dụng ớ

Phương tiện phải được khởi động như đã mô tả trong sách hướng dẫn cho người chủ phương tiện Tùy thuộc vào sự ỏa thuận của các bên có liên quan, việc đo các chất thải có ththể bắt đầu một cách trực tiếp tại lúc khởi động phương tiện hoặc tại một thời điểm sau đó khi động cơ đã được làm nóng lên Tất cả các dữ ệu phải được ghi lại và được hợp nhất lạli i trong toàn bộ chu kỳ làm việc trong sử dụng Lúc kết thúc chu kỳ làm việc trong sử dụng, việc lấy mẫu các chất thải phải được dừng lại sau khi thời gian đáp ứng của hệ ống đã trôi thqua

Để xác định các chất phát thải riêng-có ích, có thể sử dụng các giá trị mođun điều khiển điện tử (ECM) củ ốc độ, mô men xoắn hoặc tiêu thụ nhiên liệu của động cơ Các dữ a tliệu rời rạc hoặc không hợp lý của mođun điều khiển điện tử (ECM) phải được thay thế bằng các giá trị nội suy tuyến tính từ các giá trị lân cận Các tín hiệu ECM phải được chỉnh sự thẳng hàng theo thời gian với các dữ ệu khác khi sử dụng thời gian biến đổi phù hợp với li3.15, TCVN 6852-11:2009 (ISO 8178-11:2006)

Trong trường hợp động cơ không có điều khiển điện tử, việc xác định công của động cơ phải được thỏa thuận bởi các bên có liên quan.

PHẦN 3: NH NGH A VÀ ĐỊĨPHƯƠNG PHÁP ĐO KHÓI KHÍ THẢI Ở CHẾ ĐỘ ỔN ĐỊNH

3.1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chu n này quy nh hai ph ng pháp o cáạ đị ươ đ c đạ c tính cụ a khói kh thạ i í độ ng cơ độ t trong kiế u pittông (RIC) hoạ t độ ng ơ chế độ ộ n đị nh M t phương pháp đánh giá ộ độ mơ b ng cách o ạ đ độ mơ cụ a m t chùộ m ánh sáng, phương pháp kia đánh giá hàm lươ ng muộ i than bạ ng cách đo sư chuyế n màu đen cụ a m t b lộ c Khi cạ n thiế t có thế quy đị nh ộ ộ các yêu c u riêng cho cáạ c ư ng d ng ụ đạ c bi t cụ a ế độ ng cơ

3.2 nh nghĐị ĩa

Tiêu chu n này áp d ng cáạ ụ c đị nh nghĩ a sau

Khói khí x (exhaust gas smoke):ạ Thế ơ ư l l ng nhìn thạ y đươ c c a các h t r n và/hoụ ạ ạ ạ c hạ t lộ ng trong khí sinh ra t quá ình cháy hoư tr ạ c nhi t phân.ế

Chú thích 2 - Khói en (muđ ộ i than) bao gộ m chụ yế u là các hạ t cacbon Khói xanh thươ ng do các giộ t nh sinh ra tư quá ình cháy không hoàn toàn c a nhiên liộ tr ụ ế u ho c dạ u ạ bôi trơn Khói trạ ng thươ ng do nươ c v hoạ à/ c nhiên li u lộ ng ngưng tụ ế

Hế sộ truyế n, t (transmittance): Phạ n nhộ ánh sáng đươ c truyế n tư m t nguộ n sáng ộ qua mộ t đươ ng bị che tộ i b i khói trạ i dài t i ngư i quan sát hoạ ơ ơ ơ c b thu H sộ truyế n ộ ế đươ c biế u thị bạ ng ph n tr m.ạ ạ

Độ mơ , N (opacity): Phạ n nhộ ánh sáng đươ c truyế n tư m t nguộ n sáng qua m t ộ ộ đươ ng bị ám khói che ch n ng n không cho ánh sáng ti p cđ ạ ạ ế ạ n đươ c vơ i ngươ i quan sát hoạ c b thuộ

N = 100 - t

Độ khói đươ c biế u thị bạ ng ph n tr m.ạ ạ

Độ dài đươ ng quang hi u dụ ng ế LA(effective optical path length): Độ dài cụ a m t ộ chùm sáng gi a ngu n phát và bư ộ ộ thu, đươ c cạ t ngang bơ i m t dòng khí xạ đã hi u chĩ nh ộ ế vế s không ư độ ng đế u do các gradien mạ độ t và hi u ư ng biên ế Độ dài đươ ng quang hi u ế dụ ng đươ c biế u th b ng méị ạ t.

Hế sộ hạ p thụ ánh sáng, (light absorption coefficient): k H sộ đươ c xác đị nh bơ i ế đị nh luạ t Beer - Lambert

Muộ i than (soot): Tạ ạ t c các thành phạ n chư a trong khí xạ và làm đen b lộ c.ộ Chĩ s khói bộ ộ l c (felter smoke number) (FSN): S o cáộ ộ đ c đạ c tính khói c a mụ ộ t khí xạ t ng ng v i mươ ư ơ ư c độ làm đen m t b lộ c sạ ch bơ i mu i than trong c t khí xạ đã cho ộ ộ ộ ộ đi qua bộ lộ c này.

Độ dài hi u dụ ng cụ a c t khí xạ đươ c lộ c ế ộ LF(effective filtered column length):Độ dài c a cụ ộ t khí xạ thư c tế đi qua b lộ c, có tính đế n thế tích khói bị độ ng tụ lạ i và sư rò rĩ ộ

trong hế thộ ng lạ y mạ u Chiế u dài LF đươ c biế u thị bạ ng milimet.

Dụ ng cụ đ độ o mơ (opacimeter): Dụ ng cụ đo các đạ c tính cụ a khói, khí sư dụ ng phương pháp truy n quang (xem ISO 11614).ế

Đặt bu ng ồ đo trong hệthống xả của động c hoơ ặc ở m t kho ng cách quy nh phíộ ả đị a sau đuô ng x o c ng ci ố ả Đ ườ độ ủa ánh sáng thu được.

Yêu cầu chung

Thiết b o ph i tuân theo ISO 11614 Các b ph n t ng ng c a thi t b o phị đ ả ộ ậ ươ ứ ủ ế ị đ ải có kh n ng ch u ả ă ị được nhiệt độ ủ c a khí xả.

3.3.1 Dụng cụ đ độ ờ ộo m m t phần dòng

• Đầu dò lấy m uẫ

Đầu dò lấy mẫu ph i được đặt trong dòng khí x để thu ả ả được m t mộ ẫu khí x đại ảdi n M u khí x phệ ẫ ả ải được đưa vào bên trong và i qua bu ng đ ồ đo sao cho duy trì được các tính chất đại diện của khí x S l p t toàả ự ắ đặ n bộ thiế ịt b phải bả đảo m sao cho đường ng ốl y m u tấ ẫ ừ đầu dò t i d ng cớ ụ ụ đ độo m càng ng n càng t t và nghiêng lên phía trên ng ờ ắ ố ốph i kín khí, không có ả chỗ ố u n g p khúc ho c bấ ặ ị thắ ạt l i có thể gây ra s c c n c c bứ ả ụ ộ đối với dòng khí xả.

Để t o ra cáạ c điều ki n nhiệt độ yêu c u t i c a vào bu ng ệ ầ ạ ử ồ đo, có thể l p mắ ột b trao ộđổi nhiệt vào đường ống l y m u, nhưng việc này không ấ ẫ được làm thay đổi quá m c cáứ c đặc tính của khí xả.

S va ch m c a các tia sáng t n m n trên máy thu do s ph n x bên trong ho c hiự ạ ủ ả ạ ự ả ạ ặ ệu ứng khuyếch tán trong bu ng đo phải ồ được giảm tới m c nhỏ nhất (ví dụ nh sơn bề mặt ứ ưbên trong b ng l p sằ ớ ơn đen mờ và l p t chúng thíắ đặ ch hợp).

Chú thích 7 - Có th viể ết k ở nhiệt độ đã cho, ví d k ụ 500

Để s d ng công th c trên, t i t t cử ụ ứ ạ ấ ả các điểm trong bu ng ồ đo, nhiệt độ khí x khôả ng được thấp hơn 343 K và không cao hơn 553 K Nếu nhiệt độ ở ngoài phạm vi này, các số chỉ thị phải được ghi l i không qua chuyạ ển đổi và nhiệt độ ũ c ng phải được ghi l i Phạ ạm vi nhiệt độ này là ph m vi nhiạ ệt độ trong ó có đ thể coi s hi n di n c a nự ệ ệ ủ ước ở ạ d ng hơi n c và t t c các h t không r n, không ng ng t khác (ngh a là l ng nhiên li u ho c d u ướ ấ ả ạ ắ ư ụ ĩ ượ ệ ặ ầbôi tr n không ng ng t , không cháy h t) là không áng k trong khói x bình th ng ơ ư ụ ế đ ể ả ườTrong các đ ềi u ki n này, công th c chuy n ệ ứ ể đổi đố ới ải v nh h ng c a nhiưở ủ ệt độ là có giá trị.

Nếu khí xả chứa m t t l không bình thộ ỷ ệ ường các thành ph n không r n, công thầ ắ ức chuyển i có đổ thể không có giá Ví d , công th c strị ụ ứ ẽ không áp d ng cho khí x tụ ả ừ động cơ v n hành v i d u mazut n ng có hàm lậ ớ ầ ă ượng l u hu nh cao, vì khí xư ỳ ả ở nhiệt độ 373 K có thể chứa các gi t nh sunfua axit Trong nh ng tr ng h p này, so sánh, c n o vọ ỏ ữ ườ ợ để ầ đ ới ph m vi nhiạ ệt độ ẹ h p h n xung quanh 373 K ho c, n u tránh o các gi t nh này, khí x ơ ặ ế đ ọ ỏ ảcủa các động c này phơ ải được giữ trên 413 K và, n u c n, ế ầ được chuy n ể đổi t i 373 K ớ để có m t giá chu n danh nghộ trị ẩ ĩa dùng so sánh.để

3.3.2 Dụng cụ đ độ ờ too m àn dòng

Chú thích 8 - Khi s d ng d ng cử ụ ụ ụ đ độo mờ toàn dòng xáđể c định h s h p th ệ ố ấ ụánh sáng, cần áp d ng cáụ c lưu ý v nhiề ệt độ kh ả í x trong 4.4.1.4.

B í thiố tr ết bị đo

Thiết bị o phđ ả được b i ố trí theo một trong hai cách sau:

a) ph ng pháp trong ươ đường x : bu ng ả ồ đo được đặt trong h ệ thống x cả ủa động cơ;b) ph ng pháp cuươ ối đường x : d ng c o khói trong khí quy n ả ụ ụ đ ể được đặt cách đầu cuối của đường x mả ột khoảng quy nh.đị

Yêu cạ u độ i v i hơ ế thộ ng ánh sáng

Hệ thống ánh sáng phải có hai b ph n M t ngu n sáng và mộ ậ ộ ồ ột bộ thu ánh sáng Có thể s d ng m t h ử ụ ộ ệthống các chi tiết phản xạ.

3.3.3 Nguồn sáng

Nguồn sáng ph i là èn sáng nóng có nhiả đ ệt độ màu trong ph m vi 2800 K n 3250 ạ đếK (xem ISO/CIE 10526) hoặc đèn hai c c ( iôt) phát ra ánh sáng xanh (LED) có nh ph ự đ đỉ ổở trong khoảng từ 550 nm đến 570 nm.

3.3.4 B thu áộ nh sáng

Bộ thu ánh sáng ph i bao g m m t t bào quang i n có ả ồ ộ ế đ ệ đường áp ng ph (đ ứ ổ đáp tuyến ph ) t ng tổ ươ ự như đường ghi nh (photopic curve) c a m t ng i ( áp ng tả ủ ắ ườ đ ứ ối đa trong ph m vi 550 nm n 570 nm, t i nh h n 4% cạ đế ớ ỏ ơ ủa đáp ứng tối đa này d i 430 nm và ướtrên 680 nm) hoặc là một điôt quang khi được dùng với một LED xanh.

3.3.5 Các phân t (chi ti t) phử ế ản xạ và b o vả ệ

Nếu s d ng các chi ti t ph n x ho c b o vử ụ ế ả ạ ặ ả ệ thì sự đáp ng c a hứ ủ ệ thống nguồn sáng/b thu không ộ đượ ấc l y ngoài các gi i h n t n s yêu c u ớ ạ ầ ố ầ được xác định trong 4.5.2 và các phân t ph n xử ả ạ hoặc b o v này không ả ệ được gây ra sai lệch đáng k c a giá ể ủ trị đo trong thời gian o.đ

3.3.6 Độ dài đường quang hiệu dụng

Giá tr cị ủa độ dài đường quang hiệu dụng (3.4) được dùng để cho phép tính toán h ệs h p thu ánh sáng K Khi dùng không khí số ấ ạch để ả b o v các phân t quang kh i muệ ử ỏ ội than thì nh h ng cả ưở ủa độ dài đường quang hi u d ng phệ ụ ả được a vi đư ào tính toán.

Độ dài đường quang hiệu dụng L Athường do nhà s n xu t dụả ấ ng c đề xu t.ụ ấChú thích 9 - Không phải t t cấ ả các dụng c o m u thíụ đ độ ờ đề ch hợp với việc đo h ệs h p th ánh sáng, vì dàố ấ ụ độ i đường quang hi u d ng th ng không ệ ụ ườ được xác định, và v i d ng c ớ ụ ụ đo theo ph ng pháp ngoàươ i đường x ả thì khí x ả đang được đo là không ở trong nơi bị bao che không có ph n xả ạ.

3.3.7 Hiệu chuẩn

Phải s d ng các b l c mử ụ ộ ọ ật độ s không có h s ố ệ ố truyền đã biết để hiệu chu n dẩ ụng cụ.

3.3.8 Các thông số được đo

Dụng c phụ ải đo h s ệ ố truyền t t ó có ừ đ thể tính được độ m N và h sờ ệ ố h p th ánh ấ ụsáng k D ng c có ụ ụ thể trực tiếp ch ỉ ra hệ ố ấ s h p th ánh sáng k.ụ

3.4 Phương pháp 2: Đo khói bằng dụng cụ đ độ ờ kiểu bộ ọc o m l3.4.1 ng dỨ ụng

Phương pháp này thích h p cho viợ ệc đánh giá hàm l ng mu i than trong khí xượ ộ ả Phương pháp này không o khói xanh ho c khóđ ặ i trắng (xem chú ích 3.1).th

Chú thích 10 - Có th t o ra chi u dài c t khí x l n ể ạ ề ộ ả ớ để đo hàm l ng mu i than thượ ộ ấp b ng cáằ ch vận hành d ng c nhi u l n mà không thay gi y lụ ụ ề ầ ấ ọc.

3.4.2 Nguyên lý

Trích m t m u khí x tộ ẫ ả ừ đường ng x qua ố ả đường ng l y m u và i qua b l c có ố ấ ẫ đ ộ ọdi n tích ã bi t B lệ đ ế ộ ọc được làm đen b i mu i than ch a trong c t khí xở ộ ứ ộ ả có độ dài hiệu d ng L Vi c làụ F ệ m đen này là thước đ đo ánh giá hàm l ng mu i than trong khí x Mượ ộ ả ức đen của bộ ọ l c được đánh giá bằng tính toán từ hệ s phản xạ quang c a bộ lọc ã bị làm ố ủ đđen so với một bộ lọc sạch.

3.4.3 Quy trình

Đưa mẫu khí x vào một đầu dò và ả đường ng lố ấy m u r i cho (khí xẫ ồ ả) đi qua b ộlọc với lư ượu l ng ng nhđồ ất trên một đơn vi di n tíệ ch (v ụí d nh dùng m t bư ộ ơm pittông).

Từ t l c a th tích hút hi u d ng cho di n tích b làỷ ệ ủ ể ệ ụ ệ ị m đen c a gi y l c, tính toáủ ấ ọ n độ dài hiệu dụng c a cột khí x Độ dài này do nhà s n xu t dụng cụ ủ ả ả ấ chỉ nh.đị

3.5 Báo cáo thử

Nếu c n, báo cáo th t i ầ ử ố thiểu phải bao gồm các nội dung sau:a) mô tả ng cđộ ơ:

- nhà s n xuả ất;- ki u và ký ể hiệu;- công suất công bố;- tốc độ công bố.

b) mô t d ng c o mả ụ ụ đ độ ờ;- nhà s n xuả ất;

- ki u và m u (model) cể ẫ ủa dụng c ụ được dùng;

c) đi u ki n môi tr ng xung quanh ng c và d ng c o mề ệ ườ độ ơ ụ ụ đ độ ờ:- nhiệt độ;

- áp suất;- độ ẩm.

d) i u ki n v n hành ng c trong quá ình thđ ề ệ ậ độ ơ tr ử:- công suất;

- tốc độ;

- nhiệt độ kh ả ở đườ í x ng vào u dò, n u có;đầ ế- áp suất kh ả ở đườí x ng vào u dò, n u có.đầ ếe) kết quả thử:

Dụng cụ đ độ m pho ờ ải biểu th t i thi u là ị ố ể độ m N và d ng c o ờ ụ ụ đ độ m ki u b ờ ể ộlọc phải cho ch s khóỉ ố i của bộ ọ l c FSN N u có ế thể ầ, c n tính h sệ ố hấp th ánh sáng k.ụPhải ghi l i nhiạ ệt độ m trong d ng cờ ụ ụ đ độo m và ờ chuyể đổi độn m N theo 373 ờK.

CHƯƠNG TÍNH TOÁN CÁC CHẤT PHÁT THẢIII

II.1 Ký hiệu và chữ viết tắt II.1.1 Ký hiệu chung

A/Fst Tỷ lệ không khí - nhiên liệu khi cháy hoàn toàn -

AP Diện tích mặt cắt ngang của đầu lấy mẫu đẳng động học m2

AX Diện tích mặt cắt ngang của ống xả m2

cc Nồng độ hiệu chỉnh nền ppm%(v/v)

cd Nồng độ không khí pha loãng ppm%(v/v)

cX Nồng độ khí thải (với tiếp vĩ ngữ chỉ thành phần cần gọi tên) ppm%(v/v)

ECO2 Hàm lượng CO làm mát của bộ phân tích NOx2 %

EH2O Hàm lượng nước làm mát của bộ phân tích NOx %

ENox Hiệu suất bộ chuyển đổi NOx %

ftd Hệ số nhiên liệu riêng cho tính toán lưu lượng khí thải trên nền khô -

fth Hệ số nhiên liệu riêng dùng cho tính toán các nồng độ ướt từ các

fw Hệ số nhiên liệu riêng cho tính toán lưu lượng khí thải trên nền ướt -

Ha Độ ẩm tuyệt đối của không khí nạp (g nước/kg không khí khô) g/kg

Hd Độ ẩm tuyệt đối của không khí pha loãng (g nước/kg không khí khô) g/kg

i Chỉ số dưới dòng biểu thị một chế độ riêng -

kf Hệ số nhiên liệu riêng dùng cho tính toán cân bằng cácbon -

khd Hệ số hiệu chỉnh độ ẩm cho NOx đối với động cơ Điêzen -

khp Hệ số hiệu chỉnh độ ẩm cho NOx đối với động cơ xăng -

kp Hệ số hiệu chỉnh độ ẩm cho hạt -

kwa Hệ số hiệu chỉnh khô đến ướt cho không khí nạp -

kwd Hệ số hiệu chỉnh khô đến ướt cho không khí pha loãng -

kwe Hệ số hiệu chỉnh khô đến ướt cho khí thải pha loãng -

kwr Hệ số hiệu chỉnh khô đến ướt cho khí thải chưa pha loãng -

M Mômen tính bằng phần trăm mômen lớn nhất đối với tốc độ động cơ thử %

md Khối lượng mẫu thử không khí pha loãng đi qua bộ lọc lấy mẫu bụi kg

mf,d Khối lượng mẫu thử bụi của không khí pha loãng được thu gom mg

mf Khối lượng mẫu thử bụi được thu gom mg

msep Khối lượng mẫu thử khí thải pha loãng đi qua bộ lọc lấy mẫu bụi kg

pA Áp suất tuyệt đối tại cửa ra của bơm kPa

pa Áp suất hơi bão hòa của không khí nạp vào động cơ kPa

pd Áp suất hơi bão hòa của không khí pha loãng kPa

pr Áp suất hơi nước sau bộ phận làm mát kPa

P Công suất phanh không hiệu chỉnh kW

Paux Công suất hấp thụ tổng công bố do các thiết bị phụ được lắp cho thử nghiệm và không được yêu cầu trong ISO 14396 kW

Pm Công suất lớn nhất đo được hay công suất công bố tại tốc độ thử nghiệm của động cơ trong điều kiện thử nghiệm (xem 12.5) kW

qmad Lưu lượng khối lượng không khí nạp ở trạng thái khô Kg/h

qmaw Lưu lượng khối lượng không khí nạp ở trạng thái ướt Kg/h

qmdw Lưu lượng khối lượng không khí pha loãng ở trạng thái ướt Kg/h

qmedf Lưu lượng khối lượng tương đương của khí thải pha loãng ở trạng

qmew Lưu lượng khối lượng khí thải ở trạng thái ướt Kg/h

qmf Lưu lượng khối lượng của nhiên liệu Kg/h

qmdew Lưu lượng khối lượng khí thải pha loãng ở trạng thái ướt Kg/h

qmgas Lưu lượng khối lượng chất thải của từng khí g/h

qmPT Lưu lượng khối lượng hạt g/h

ra Tỷ số của diện tích mặt cắt ngang của đầu lấy mẫu đẳng động học

Ra Độ ẩm tương đối của không khí nạp %

Rd Độ ẩm tương đối của không khí pha loãng %

rm Hệ số đáp ứng FID cho metanol -

rx Tỷ số của áp suất họng SSV với áp suất tĩnh tuyệt đối, tại cửa nạp -

ry Tỷ số của đường kính họng SSV, d, với đường kính trong của ống

S Giá trị chỉnh đặt của động lực kế kW

Ta Nhiệt độ tuyệt đối của không khí nạp K

Td Nhiệt độ tuyệt đối điểm sương K

Tref Nhiệt độ chuẩn tuyệt đối (của không khí cháy 298 K) K

Tc Nhiệt độ tuyệt đối của không khí làm mát trung gian K

Tcref Nhiệt độ chuẩn tuyệt đối của không khí làm mát trung gian K

Wf Hệ số trọng lượng (trọng số) -

Wfe Hệ số trọng lượng hiệu dụng -

Hình 3 Bảng ký hiệu chung

II.1.2 Ký hiệu của các thành phần nhiên liệu

WALF Hàm lượng H của nhiên liệu, % khối lượng WBET Hàm lượng C của nhiên liệu, % khối lượng WGAM Hàm lượng S của nhiên liệu, % khối lượng WDEL Hàm lượng N của nhiên liệu, % khối lượng WEPS Hàm lượng O của nhiên liệu, % khối lượng

Tỷ số mol (H/C) Tỷ số mol (C/C) Tỷ số mol (S/C)

Tỷ số mol (N/C) Tỷ số mol (O/C)

II.2 Tính toán các chất phát thải II.2.1 Yêu cầu chung

Dưới đây là hướng dẫn về các khả năng khác nhau để tính toán các khí thải

Hình 4 Chu trình đo các thành phần phát thải trong khí thải không pha loãng