NGHIÊN CỨU GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG BẰNG CÔNG NGHỆ CẤP KHÍ PHỤ CHO XE GẮN MÁY CÓ DUNG TÍCH 110-125CM3. TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ THANH TUẤN NGHIÊN CỨU GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG BẰNG CƠNG NGHỆ CẤP KHÍ PHỤ CHO XE GẮN MÁY CĨ DUNG TÍCH 110-125CM3 Chun ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số: 60.52.01.16 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2016 Công trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS DƢƠNG VIỆT DŨNG Phản biện 1: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG Phản biện 2: TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Đại học Đà Nẵng vào ngày 23 tháng năm 2016 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ô nhiễm môi trường vấn đề xúc người, đặc biệt nước phát triển Một nguồn gây ô nhiễm môi trường khí xả động đốt thải Khí xả chất độc hại, phát tán mơi trường tác động lên người, thiên nhiên Các chuyên gia môi trường giới cảnh báo ô nhiễm mơi trường khơng khí thị lớn châu Á diễn nghiêm trọng mà phần lớn khí thải mơ tơ-xe gắn máy (nay gọi chung xe máy) Đặc biệt, nước Đông Nam Á, theo thống kê lượng xe máy chiếm đến 66% tổng số xe giới Nhiều nước có số lượng xe máy chiếm 50% tổng số xe giới Inđônêxia (75%), Ấn Độ (76%), Thái Lan (71%) [9], [11], [12], [14] Việt Nam quốc gia thứ giới có nhiều xe máy sau hai nước đông dân Trung Quốc Ấn Độ Là quốc gia điển hình giới sử dụng xe máy, với số lượng xe máy đến 41 triệu chiếc, chiếm gần 95 % tổng số lượng xe giới Do vậy, ô nhiễm khí thải xe máy thị lớn nước ta tình trạng báo động Nhằm kiểm sốt tình trạng nhiễm khơng khí, Nhà nước áp dụng tiêu chuẩn khí thải Euro II cho xe sản xuất, lắp ráp nước xe nhập khẩu, tiếp đến Euro III vào năm 2017 đề xuất phương án kiểm tra khí thải định kỳ xe máy lưu hành Đây sở cho nghiên cứu ứng dụng giải pháp tiên tiến nhằm hạn chế nguồn phát thải Vì vậy, việc nghiên cứu giải pháp làm giảm ô nhiễm môi trường xe máy gây vấn đề tất yếu đặt giai đoạn 2 Mục tiêu nghiên cứu Giảm thành phần khí thải gây nhiễm mơi trường cho xe máy hệ thống cấp cấp khí phụ đường thải Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài xe máy nhãn hiệu JUPITER V Công ty YAMAHA Việt Nam, sản xuất năm 2004, động xy lanh làm mát khơng khí, dung tích 110 cm3, cơng suất cực đại 6,6KW/8000 vòng/phút Luận văn tập trung nghiên cứu thực nghiệm hệ thống cấp khí phụ đường thải động xe máy JUPITER V Hƣớng tiếp cận, phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Hướng tiếp cận: Tìm kiếm tài liệu, thu thập thơng tin, bố trí lắp đặt hệ thống cấp khí phụ, thực nghiệm, phân tích số liệu, viết trình bày luận văn 4.2 Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm để xác định mức độ giảm ô nhiễm môi trường xe lắp đặt hệ thống cấp khí phụ Cấu trúc luận văn Luận văn trình bày 89 trang kể mở đầu kết luận Mở đầu Chương Tổng quan Chương Cơ sở lý thuyết Chương Nghiên cứu thực nghiệm Chương Kết bàn luận Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Ô NHIỄM KHƠNG KHÍ DO PHƢƠNG TIỆN GIAO THƠNG TẠI VIỆT NAM Theo báo cáo môi trường quốc gia 2010 rằng, với mật độ phương tiện giao thông lớn chất lượng loại phương tiện kém, cộng với hệ thống đường giao thơng chưa tốt thải lượng nhiễm khơng khí từ giao thơng có xu hướng gia tăng Ở đô thị, giao thông vận tải nguồn gây ô nhiễm lớn khơng khí, đặc biệt phát thải khí CO, HC, NO x Lượng thải khí tăng lên hàng năm với phát triển số lượng phương tiện giao thông đường Theo số liệu thống kê Bộ Giao thông Vận tải năm 2010, nhiễm khơng khí thị hoạt động giao thông vận tải chiếm tỷ lệ khoảng 70% Nhiều xe qua nhiều năm sử nên có chất lượng kỹ thuật thấp, có mức tiêu thụ nhiên liệu nồng độ chất dụng độc hại khí xả cao, tiếng ồn lớn Ngay thành phố lớn, tỷ lệ xe sử dụng nhiều năm cao [16] 1.2 THỰC TRẠNG XE MÁY TẠI VIỆT NAM Xét phương tiện, thải lượng ô nhiễm không khí từ xe máy tương đối nhỏ, trung bình xe máy xả lượng khí thải phần tư so với xe ô tô Tuy nhiên, số lượng xe tham gia giao thông chiếm tỷ lệ lớn chất lượng nhiều loại xe xuống cấp nên xe máy nguồn đóng góp loại khí nhiễm, đặc biệt khí thải CO VOC [16] Kết Chương trình khám xe máy tiến hành từ tháng 11/2006 cho khoảng 1.675 xe, Sở Tài nguyên - Môi trường nhà đất Hà Nội phối hợp với Chương trình khơng khí Việt Nam - Thụy Sỹ Ngân hàng Thế giới cơng bố, có 41% xe đạt tiêu chuẩn khí thải, bao gồm tất loại xe kể xe nước xe nhập Nguyên nhân có tới q nửa số xe khơng đạt tiêu chuẩn khí thải thời gian sử dụng xe dài, chất lượng nhiên liệu thấp, bảo dưỡng tiêu chuẩn khí thải áp dụng cao trước [17] Chương trình khám xe dựa tiêu chuẩn khí thải ban hành phụ lục Quyết định 249/QĐ- TTg lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải với xe giới Cụ thể lượng CO tối đa 4,5; HC 1200 Theo kết khám xe, xe máy bảo dưỡng tốt nồng độ khí thải giảm tối đa 30% Hình 1.3 Số lượng phương tiện tham gia giao thơng năm Việt Nam Theo số liệu từ Cục Đăng kiểm Việt Nam, thời gian trước năm 2010, nước có khoảng 25 triệu mơ tơ xe máy, năm 2010 tăng lên khoảng 30 triệu xe đến năm 2015, lượng xe máy lưu hành nước khoảng 41 triệu xe Hàng ngày, cần nửa số phương tiện hoạt động xả mơi trường lượng lớn khí độc hại, có nhiều thành phần gây nên hiệu ứng nhà kính, gây loại bệnh như: Viêm nhiễm đường hô hấp nhiễm vi khuẩn, hen suyễn, viêm phế quản mạn tính, viêm mũi… 1.3 TÁC HẠI CỦA KHÍ THẢI TỪ PHƢƠNG TIỆN GIAO THƠNG Trong q trình hoạt động phương tiện giao thơng phát thải vào khơng khí khối lượng lớn loại khói, khí độc CO, CO2, hydrocacbon, NO2, SO2, khói đen, chì dạng hạt khác Tùy theo loại động loại nhiên liệu mà khối lượng chất thải độc hại chiếm tỷ lệ khác khí xả [2] 1.4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM LƢỢNG KHÍ THẢI TRÊN XE MÁY Với tốc độ phát triển cao, xe máy trở thành nguyên nhân lớn tai nạn giao thông, nạn ùn tắc, ô nhiễm khơng khí tiếng ồn Những khí thải góp phần vào vấn đề nhiễm khơng khí gây nên mù sương, mưa axit, phá hủy tầng ô zôn, làm trái đất nóng lên bệnh tật Vì vậy, quốc gia cần phải có đạo luật, tiêu chuẩn nhằm giới hạn ô nhiễm khí thải từ loại phương tiện Ngồi biện pháp quản lý, cải thiện chất lượng, mở rộng đường sá, tăng tỷ lệ người xe buýt, thay xăng pha chì, Hiện nay, có số cơng trình nghiên cứu cơng nghệ nước ứng dụng cơng nghệ nước ngồi nhằm giảm thiểu nhiễm xe máy Về kỹ thuật nhìn chung có giải pháp: Hồn thiện chu trình làm việc động cơ; Tìm nguồn nhiên liệu nhiễm thay cho nhiên liệu truyền thống; Xử lý khí thải cơng nghệ xúc tác; Cụ thể : 1.4.1 Sử dụng hệ thống phun xăng điện tử thay chế hịa khí 1.4.2 Chuyển đổi xe máy chạy xăng sang chạy khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) 1.4.3 Xử lí xúc tác khí xả 1.4.4 Cấp khí phụ 1.5 KẾT LUẬN Vấn đề giảm khí thải gây nhiễm khơng khí chống ùn tắc giao thơng thành phố lớn Việt Nam đặt yêu cầu thiết nhà quản lý nhà khoa học Đã có nhiều giải pháp đề xuất, đưa bàn luận hội thảo nhiều ngành, nhiên tình hình chưa cải thiện Đề xuất hạn chế phương tiện cá nhân mà trực tiếp xe máy đề xuất kiểm sốt khí thải phương tiện xe máy lưu hành hai giải pháp quan tâm nhiều Ở góc độ nghiên cứu khoa học, đề tài tập trung nghiên cứu tiêu chuẩn khí thải phương tiện giao thơng, thiết bị lắp đặt nhằm giảm khí thải gây nhiễm cho xe máy Góp phần giải vấn đề mơi trường tạo tiền đề cho người dân cải tiến phương tiện đạt tiêu chuẩn đặt nhà nước CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ XĂNG Q trình cháy lí tưởng hỗn hợp hydrocarbure với khơng khí sinh CO2, H2O N2 Tuy nhiên, không đồng hỗn hợp cách lý tưởng tính chất phức tạp tượng lý hóa diễn trình cháy nên khí thải động đốt ln có chứa hàm lượng đáng kể chất độc hại oxyde nitơ (NO, NO2, N2O, gọi chung NOx), monoxyde carbon (CO), hydrocarbure chưa cháy (HC) hạt rắn, đặc biệt bồ hóng Nồng độ chất nhiễm khí thải phụ thuộc vào loại động chế độ vận hành Ở động Diesel, nồng độ CO bé, chiếm tỉ lệ không đáng kể; nồng độ HC khoảng 20% nồng độ HC động xăng nồng độ NOx hai loại động có giá trị tương đương Trái lại, bồ hóng chất nhiễm quan trọng khí xả động Diesel, hàm lượng khơng đáng kể khí xả động xăng [2] 2.1.1 Cơ chế hình thành NOx 2.1.2 Cơ chế hình thành monoxide carbon CO 2.1.3 Cơ chế hình thành hydrocarbure chƣa cháy HC 2.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ XẢ 2.2.1 Động hai kỳ 2.2.2 Động làm việc với hỗn hợp nghèo 2.2.3 Ảnh hƣởng chế độ vận hành động xăng 2.3 DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH THẢI TRÊN ĐỘNG CƠ XE MÁY 2.3.1 Diễn biến q trình thải Q trình thải phân chia ra: giai đoạn thải sớm; giai đoạn thải giai đoạn thải muộn hình 2.12 hình 2.13 Hình 2.12 Đồ thị trình thải Hình 2.13 Đồ thị thị đặc chế độ phụ tải khác trưng trình thải động động bốn kỳ a) Phụ tải lớn; b) Phụ tải bé + Giai đoạn thải sớm: Ở giai đoạn này, động làm việc chế độ toàn tải, áp suất xilanh khoảng 4kG/cm2 Do khí thải có áp suất dư thân với vận tốc đột biến ω đạt 400 ÷ 500 m/s [5], đưa khỏi xilanh Dịng khí qua van thải với vận tốc lớn kèm theo tiếng ồn Việc mở sớm xupáp thải góc φ3 làm giảm đơi chút diện tích cơng có ích đồ thị thị Tuy nhiên, mở xupáp thải muộn sinh đình truệ dịng khí xilanh với áp lực từ ÷ kG/cm2 dẫn đến tiêu tốn công lớn cho chuyển động pittơng để đẩy khí thải ngồi Sau giai đoạn kết thúc gần ĐCD, có khoảng 60 ÷ 70 % lượng khí thải từ xilanh động [5], [7] + Giai đoạn thải bản: Khi pittông chuyển động tới ĐCD, áp suất xilanh giảm khoảng 2kG/cm2 Lúc dòng chảy đột biến kết thúc bắt đầu giai đoạn thải Dịng khí giai đoạn chuyển động với vận tốc bé hơn, pittơng chuyển động lên ĐCT khí thải đẩy ngồi với tốc độ dịng khí ω khoảng 200 ÷ 250 m/s, cuối q trình thải đạt khoảng 60 ÷ 100 10 đầu q trình thải pb, Tb, Vb thơng số khí thải pth, Trtt, Vth Dùng phương trình trạng thái mơi chất với giả thiết xu páp thải mở ĐCD (Vb = Va), ta có: ⁄ ( ) ⁄ ( ) ( ) Lượng CO có xả: mCO = VCO.dCO = 4,70%.Vth.ρCO Với ρCO - khối lượng riêng khí CO; ρCO = 1,25(kg/m3) Thay số ta được: mCO = 1,528.10-5 (kg) Lượng O2 cần thiết để xi hóa hết lượng CO khí xả: ( ) Lượng khơng khí cần bổ sung: ( ) Tương ứng với thể tích: Vkk = mkk/1,2 = 3,136.10-5m3 2.4.3 Phƣơng án cấp khí phụ hiệu ứng dao động áp suất a Một số khái niệm truyền sóng b Hiệu ứng dao động sóng áp suất đường thải 11 Trong q trình thải khí cháy pít tơng đẩy ống thải tạo sóng nén sóng áp dương Sóng truyền đến miệng ống xả gây sóng phản xạ sóng áp âm truyền vào phía xu páp xả Vì dao động áp suất ống xả tổng hợp dao động sóng nén sóng phản xạ có thời điểm áp suất đường ống thấp áp suất khí trời Có thể lợi dụng dao động áp suất để hút khơng khí từ ngồi vào để xi hóa thành phần nhiễm CO HC có khí xả nhiệt độ cao Hình 2.19 đồ thị thể áp suất tức thời đường thải động kỳ, xy lanh[13] Hình 2.19 Áp suất tức thời ống xả động đốt cháy cưỡng bức[13] P1 vị trí cách xy lanh 200 mm, P2 vị trí cách xy lanh 700 mm 2.4.4 Mơ dịng chảy khí thải ống xả động xe máy JUPITER V phần mềm ANSYS Ansys 14.5 phần mềm động lực học thủy khí hồn hảo, có khả mơ hình hóa chất lỏng, trao đổi nhiệt, truyền âm, khí động học máy bay không gian tượng vật lý tự nhiên Ansys 14.5 có khả phân tích dịng chất lỏng, cung cấp loạt mơ hình rối, bao gồm mơ hình k-epsilon, k-omega cho dịng xốy cao đẳng hướng, cho phép mơ q trình chi tiết hóa từ dịng chảy tầng đến dịng chảy rối Ansys 14.5 có khả tối ưu hóa 12 hình dạng hình học, tự động điều chỉnh thông số kết cấu thiết kế đặc biệt chúng đạt mục tiêu thiết kế tối ưu mong muốn Dựa phần mềm Ansys 14.5 thiết lập mơ hình dịng chảy khí thải đường ống xả động xe máy 106 42 18 18 18 24 101 30 343 231 318 Hình 2.20 Kết cấu ống xả động JUPITER V a Cơ sở lý thuyết dịng rối b Mơ hình rối c Hệ phương trình tổng quát biểu diễn dịng chảy rối c Trình tự bước mơ d Một số kết mơ Hình 2.24 Đồ thị áp suất vị trí cách mặt lắp ghép cổ xả 20mm 13 e Xác định vị trí cấp khí phụ Phương án 1: Chọn lỗ cấp khơng khí cổ ống xả Phương án 2: Chọn lỗ cấp khơng khí xả động cơ, nắp máy Qua việc phân tích ưu nhược điểm phương án bố trí lỗ cấp khơng khí trên, kết hợp với kết mô dao động áp suất đường thải, chọn vị trí lỗ cấp khí phụ nắp máy cách mặt lắp ghép cổ xả 20mm 2.4.5 Thiết kế hệ thống cấp khí cho xe máy JUPITER V a Sơ đồ tổng quát Hình 2.25 Sơ đồ tổng qt hệ thống cấp khí phụ xe máy JUPITER V 1.Động cơ; Bộ chế hịa khí; Đường ống nạp; Ống lấy chân khơng; Lọc khơng khí; Cụm van cấp khí phụ; Ống cấp khí phụ; Lỗ cấp khí phụ; Cổ ống xả Trong q trình thải áp suất khí cháy sức ép pittơng đẩy khí cháy đến ống xả tạo dao động áp suất Khi áp suất âm khơng khí hút vào ống xả thơng qua cụm van cấp khí tạo 14 phản ứng xi hóa thành phần CO HC thành CO2 H2O Khi áp suất dương van chiều (trong cụm van cấp khí) đóng lại ngăn khơng cho khí xả ngược vào hệ thống làm hỏng chi tiết b Tính chọn đường kính lỗ cấp khí phụ - Xác định kích thước lỗ cấp khí phụ p1,v1 d1 2 p2,v2 d2 Hình 2.26 Sơ đồ tính tốn kích thước lỗ cấp khí phụ - Xác định kích thước lỗ cấp khí phụ Áp dụng phương trình bernoulli cho mặt cắt 1-1 2-2: Với p1 = 90000 (N/m2); p2 = 101325 (N/m2) (áp suất khí trời) z1 = 0, z2 = d1/2 = 0,01 (m) Giả thiết dòng chảy rối kích thước bé: 1 = 2 = Bỏ qua tổn thất dịng chảy: hf12 = Từ xác định được: √( ) Thay số vào, ta có: v2 = 284,5 (m/s) Với lượng khơng khí cần thiết cấp vào Vkk = 3,136.10-5m3, ta xác định tiết diện ngang lỗ cấp khí phụ: 15 ( ) Với t: thời gian áp suất đường thải nhỏ áp suất khí trời (trục ( ) khuỷu quay góc 50o) Vậy đường kính lỗ cấp khí phụ là: √ √ ( ) Chọn gia công lỗ cấp khí phụ có đường kính d = (mm) 2.5 KẾT LUẬN Q trình cháy lí tưởng hỗn hợp hydrocarbure với khơng khí sinh CO2, H2O N2 Tuy nhiên, không đồng hỗn hợp cách lý tưởng tính chất phức tạp tượng lý hóa diễn q trình cháy nên khí thải động đốt ln có chứa hàm lượng đáng kể chất độc hại oxyde nitơ (NO, NO2, N2O, gọi chung NOx), monoxyde carbon (CO), hydrocarbure chưa cháy (HC) hạt rắn, đặc biệt bồ hóng Nồng độ chất nhiễm khí thải phụ thuộc vào loại động chế độ vận hành Thơng qua việc tính tốn nhiệt mơ dòng chảy đường ống thải động xe máy JUPITER V, từ xác định kích thước, vị trí tối ưu để cấp khí bổ sung thiết kế hệ thống cấp khí phụ nhờ vào hiệu ứng dao động áp suất đường thải động 16 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Để đánh giá hiệu giảm thành phần ô nhiễm khí thải hệ thống cấp khí phụ hiệu ứng dao động áp suất, khuôn khổ đề tài tiến hành thực nghiệm cho đối tượng xe máy nhãn hiệu JUPITER V hãng YAMAHA sản xuất năm 2006, xe quãng đường 86.000 km 3.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN XE MÁY JUPITER V 3.2 CHU TRÌNH THỬ VÀ TIÊU CHUẨN KHÍ THẢI CỦA XE MÁY Mức độ phát sinh chất ô nhiễm phụ thuộc vào điều kiện vận hành tình trạng kĩ thuật động Do đó, tùy theo tình trạng giao thơng mức độ khắt khe luật môi trường nước mà quy trình thử có khác Có hai phương pháp thử để đánh giá mức độ phát thải mô tả xe vận hành đường theo điều kiện đường sá, luật giao thông địa phương định dùng để thử cho mẫu xe sản xuất thử không tải dùng để kiểm tra định kỳ xe sử dụng [2] Hiện nay, mức độ nhiễm khơng khí xe máy phát thải môi trường thành phố lớn đáng báo động, khó khăn kinh tế, kỹ thuật nên Việt Nam áp dụng hệ thống tiêu chuẩn Euro trể mức độ thấp; áp dụng tiêu chuẩn Euro II cho xe sản xuất, lắp ráp nước xe nhập khẩu, tiếp đến Euro III vào năm 2017 Thông tư 30/2009/TTBGTVT, Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) 04: 2009/BGTVT, TCVN 7357:2010, TCVN 7358:2010 quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia 17 khí thải xe mơ tô, xe gắn máy sản xuất, lắp ráp nhập TCVN 6438:2005 quy định giới hạn lớn cho phép khí thải phương tiện giao thơng đường kiểm tra, bảo dưỡng 3.3 LỰA CHỌN PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 3.3.1 Phân tích lựa chọn phƣơng pháp thực nghiệm Mức độ phát sinh chất ô nhiễm phụ thuộc vào điều kiện vận hành tình trạng kĩ thuật động Tại Việt Nam, tiêu chuẩn phát thải xe máy có dung tích xy lanh 50cm3 thực theo QCVN 04/2009/BGTVT, theo chu trình thử thực sở chu trình thử cộng đồng Châu Âu ECE R40 Do điều kiện không cho phép thực nghiệm theo QCVN 04/2009/BGTVT, nên phạm vi luận văn chọn phương pháp thử loại đo trực tiếp nồng độ khí xả tại: không tải Kết hợp với chế độ vận hành thường xuyên xe máy 20% tải, 40% tải 3.3.2 Yêu cầu thực nghiệm 3.4 THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 3.5.1 Gia cơng lỗ cấp khơng khí nắp máy Sau lựa chọn phương án bố trí lỗ cấp khơng khí nắp máy, tiến hành gia cơng khoan lỗ có đường kính 4 vị trí cách miệng cửa xả 20mm Hình 3.2 Gia cơng lỗ cấp khí phụ nắp máy 18 3.5.2 Cụm van cấp khơng khí 3.5.3 Cơ cấu định vị tay ga 3.5.4 Thiết bị đo công suất động xe máy 3.5.5 Thiết bị đo khí xả 3.5 BỐ TRÍ THỰC NGHIỆM Sau gia cơng chi tiết, tiến lắp đặt hệ thống lên động theo sơ đồ ngun lí hệ thống cấp khí phụ Hình 3.11 Ảnh bố trí hệ thống cấp khí phụ động thí nghiệm 3.6 CÁC BƢỚC TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM 3.7.1 Chuẩn bị phƣơng tiện 3.7.2 Chuẩn bị thiết bị đo 3.7.3 Tiến hành đo 3.7 KẾT LUẬN Để lắp đặt hệ thống cấp khí phụ ta cần gia cơng lỗ cấp khí nắp máy theo tính tốn thiết kế Sau bố trí cụm van cấp khí phụ, lọc khơng khí theo sơ đồ ngun lí, kết nối chi tiết với 19 ống đồng có đường kính 8 với đầu nối gia cơng đảm bảo độ kín Ngun lí hệ thống xử lí khí thải bổ sung thêm khơng khí vào đường thải động nên làm thay đổi thể tích khí thải số liệu đọc máy phân tích khí thải phải hiệu chỉnh cho phù hợp với lượng khí thải thực tế sau tiến hành đánh giá hiệu hệ thống CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 SỐ LIỆU ĐO ĐƢỢC KHI CHƢA LẮP HỆ THỐNG CẤP KHÍ PHỤ 4.1.1 Chế độ khơng tải 4.1.2 Chế độ mở 20% tay ga (tay số 4) 4.1.3 Chế độ mở 40% tay ga (tay số 4) 4.2 SỐ LIỆU ĐO ĐƢỢC SAU KHI LẮP HỆ THỐNG CẤP KHÍ PHỤ 4.2.1 Chế độ khơng tải 4.2.2 Chế độ mở 20% tay ga (tay số 4) 4.2.3 Chế độ mở 40% tay ga (tay số 4) 4.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.3.1 Hiệu chỉnh giá trị đo Theo kết phân tích nồng độ chất khí xả tính phần trăm thể tích, cấp thêm khơng khí vào thể tích tăng 20 lên, để đánh giá hiệu xử lí ô nhiễm xác cần phải hiệu chỉnh giá trị đo Ta có: Thể tích khí thải chu trình: Vth = 0,00026 (m3) Thể tích khơng khí bổ xung vào (chế độ không tải): Vkk = 2,88.10-5 (m3) Gọi c: nồng độ thành phần chất ô nhiễm khí xả sau cấp thêm không khí Ta tính nồng độ thực tế khí xả chc ( ) 4.3.2 Đánh giá hiệu xử lí khí xả theo TCVN 6438:2005 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn mức độ phát thải CO chế độ khơng tải 21 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn mức độ phát thải HC chế độ không tải Từ đồ thị nhận thấy nồng độ CO khí xả trước lắp hệ thống cấp khí phụ có giá trị lớn tiêu chuẩn cho phép TCVN 6438:2005, nồng độ HC nằm giới hạn cho phép Sau lắp hệ thống cấp khí phụ nồng độ CO HC giảm xuống 14,2% 16,6% đạt tiêu chuẩn 4.2.3 Đánh giá hiệu xử lí khí xả chế độ 20% độ mở tay ga Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn mức độ phát thải CO chế độ 20% độ mở tay ga 22 Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn mức độ phát thải HC chế độ 20% độ mở tay ga So sánh mức độ phát thải ô nhiễm động chế độ không tải, nhận thấy chế độ 20% độ mở tay ga mức độ phát thải thấp hơn, điều lí giải hỗn hợp khơng khí nhiên liệu lúc loãng so với chế độ khơng tải hay nói cách khác hệ số dư lượng khơng khí  lớn 4.3.4 Đánh giá hiệu xử lí khí xả chế độ 40% độ mở tay ga Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn mức độ phát thải CO chế độ 40% độ mở tay ga 23 Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn mức độ phát thải HC chế độ 400% độ mở tay ga Từ đồ thị biểu diễn mức độ phát thải CO HC chế độ làm việc: không tải, 20% tải, 40% tải; thấy động làm việc tốc độ thấp nồng độ CO HC giảm ngược lại tốc độ cao nồng độ CO HC tăng lên động giảm tốc độ tốc độ dịch chuyển pít tơng giảm nên q trình cháy diễn tốt 4.4 KẾT LUẬN Qua việc thí nghiệm phân tích khí thải động xe máy JUPITER V trước sau lắp hệ thống cấp khí phụ, kết cho thấy có cải thiện thành phần khí thải CO HC gây nhiễm 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Thơng qua việc nghiên cứu lí thuyết thực nghiệm đo đạc, đánh giá mức độ giảm nồng độ chất nhiễm CO HC khí xả động xe máy hệ thống cấp khí phụ với thiết bị phân tích khí xả MGT5 Trung tâm Đăng kiểm xe giới Thừa Thiên Huế, rút số kết luận sau: Nồng độ thành phần nhiễm CO có khí xả động sau lắp hệ thống cấp khí phụ, đo chế độ khơng tải giảm trung bình 14,2% so với chưa lắp Nồng độ thành phần ô nhiễm HC có khí xả động sau lắp hệ thống cấp khí phụ, đo chế độ khơng tải giảm trung bình 16,6% so với chưa lắp Khí xả sau lắp hệ thống cấp khí phụ đạt tiêu chuẩn hành Việt Nam quy định TCVN 6438:2005 Hệ thống cấp khí phụ làm việc nhờ lợi dụng hiệu ứng dao động áp suất đường thải nên không làm ảnh hưởng đến công suất tiêu hao nhiên liệu phương tiện Kiến nghị a Phát triển mở rộng hướng nghiên cứu - Nghiên cứu mô phản ứng xảy đường thải phần mềm máy tính để kiểm chứng lại thực nghiệm - Tiến hành thực nghiệm theo chu trình thử phịng thí nghiệm để có đánh giá tổng quát mức độ giảm ô nhiễm phương tiện sau lắp hệ thống cấp khí phụ b Kiến nghị Nên lắp đặt hệ thống cấp khí phụ cho xe máy chưa có xử lí khí xả lưu hành để giảm bớt nồng độ chất ô nhiễm