Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu giảm phát thải độc hại cho động cơ diesel xe tải nhẹ đang lưu hành

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ x LỜI MỞ ĐẦU i Xuất xứ đề tài ii Mục tiêu nghiên cứu iii Phạm vi nghiên cứu iv Phương pháp nghiên cứu v Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài vi Bố cục luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng chất lượng khơng khí 1.1.1 Tiêu chí đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí 1.1.2 Hiện trạng chất lượng khơng khí 1.2 Tổng quan phát triển phương tiện giao thông Việt Nam 10 1.2.1 Sự phát triển phương tiện giao thông Việt Nam 10 1.2.2 Tiêu chuẩn phát thải từ động diesel 12 1.2 Tình hình nghiên cứu giảm phát thải độc hại cho động diesel giới Việt Nam 16 1.2.1 Giảm phát thải NOx 18 1.2.2 Giảm phát thải hạt CO, HC PM 20 1.2.3 Bộ lọc hạt (DPF) 22 1.3 Tổng hợp nghiên cứu giảm phát thải cho xe tải nhẹ sử dụng động diesel giới Việt Nam 24 1.3.1 ghiên cứu giảm phát thải cho động diesel giới 24 1.3.2 ghiên cứu giảm phát thải cho động diesel Việt am 29 1.3.3 Tính cấp thiết đề tài 30 1.3.4 Cách tiếp cận vấn đề đề tài 31 1.4 Kết luận chương 32 iii CHƯƠNG CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CÁC CHẤT ĐỘC HẠI TRONG KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN MƠ PHỎNG BỘ XỬ LÝ KHÍ THẢI 33 2.1 Sự hình thành chất độc hại khí thải động 33 2.1.1 Mônôxit cácbon (CO) 33 2.1.2 Hyđrô cácbon (HC) 33 2.1.3 Ôxit nitơ ( Ox) 34 2.1.4 Phát thải dạng hạt (PM) 34 2.2 Cơ sở l th ết t nh toán ch tr nh c ng tác động ph n ề AV - Boost 36 2.2.1 Giới thiệu chung 36 2.2.2 Các phương trình 36 2.2.3 Các mơ hình điều kiện biên 39 2.2.3.1 Mơ hình trao đổi nhiệt 39 2.2.3.2 Mơ hình nạp thải 42 2.2.3.3 Mơ hình cháy AVL-MCC 43 2.3 Cơ sở lý thuyết mơ q trình hình thành phát thải động diesel 47 2.3.1 Mơ q trình hình thành NOx 47 2.3.2 Mơ q trình hình thành CO 48 2.3.3 Mơ q trình hình thành soot 48 2.4 Cơ sở lý thuyết mô giải pháp xử lý phát thải cho động diesel 50 2.4.1 Mô xử lý xúc tác SCR 50 2.4.2 Mô xúc tác xy hóa DOC 53 2.4.3 Mô lọc chất thải hạt DPF 54 Kết luận chương 60 CHƯƠNG MÔ PHỎNG, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ XÚC TÁC DOC, DPF VÀ SCR TRÊN ĐỘNG CƠ DIESE XE TẢI NHẸ 61 3.1 Xây dựng mơ hình mơ động D4BB 61 3.1.1 Thơng số kỹ thuật xây dựng mơ hình mô AVL - Boost 61 3.1.2 Mơ hình mơ động D4BB 62 3.1.3 Đánh giá độ xác mơ hình 63 3.1.4 Xây dựng mô hình xử lý khí thải DOC-DPF-SCR 66 3.1.5 Kết mô phát thải động sử dụng DOC, DPF SCR 70 3.2 Thiết kế tổng thể xúc tác DOC, DPF SCR động D4BB 77 3.2.1 Sơ đồ bố trí hệ thống xử lý khí thải 77 3.2.2 Xác định vị trí phương pháp lắp đặt hệ thống xử lý khí thải 78 iv 3.3 Thiết kế chế tạo xúc tác DOC, DPF SCR 79 3.3.1 Thiết kế, chế tạo vỏ bọc cho xử lý xúc tác 79 3.3.2 Tính tốn, thiết kế hệ thống phun urê 83 3.4 Kết luận chương 93 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM BỘ XÚC TÁC DOC, DPF VÀ SCR DÙNG CHO ĐỘNG CƠ DIESE XE TẢI NHẸ D4BB 95 4.1 Mục đ ch thử nghiệm 95 4.2 Thiết bị thử nghiệm 95 4.2.1 Băng thử động lực học 96 4.2.2 Thiết bị phân tích khí thải FTIR 100 4.2.3 Thiết bị đo độ khói Smoke Meter AVL 451S 101 4.2.4 Động thử nghiệm 102 4.3 Điều kiện thử nghiệm 102 4.4 Bố tr , phương pháp chương tr nh thử nghiệm 103 4.4.1 Bố trí lắp đặt hiệu chỉnh động băng thử 103 4.4.2 Phương pháp chương trình thử nghiệm 103 4.5 Kết thử nghiệm thảo luận 104 4.5.1 Đặc tính vịi phun urê 104 4.5.2 Đặc tính nhiệt độ khí thải qua xử lý khí thải 105 4.5.3 Ảnh hưởng lượng phun urê đến phát thải NOx 106 4.5.4 Đánh giá tính kinh tế kỹ thuật động trước sau lắp xử lý khí thải 108 4.5.5 Đánh giá chất lượng phát thải động lắp xử lý khí thải 109 4.6 Đánh giá kết mô thực nghiệm áp dụng giải pháp xử lý khí thải 114 4.7 Kết luận chương 115 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 116 Kết luận 116 Hướng phát triển 116 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 PHỤ LỤC LUẬN ÁN PL1 PL.1 Trích tóm tắt kết mơ tốc độ 2200 vịng/phút, tồn tải PL1 PL.2 Thơng số thiết bị thử nghiệm PL6 v PL.3 Kết thử nghiệ theo đường đặc tính ngồi PL11 PL.4 Kết thử nghiệ theo đường đặc tính tải PL13 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Ký hiệu Diễn giải Đơn vị AQI Air Quality Index- Chỉ số đánh giá chất lượng khơng khí - CO Mơnơxit cácbon - HC Hyđrơ cácbon - PM Phát thải hạt - NOx Ơxít nitơ - SOx Ơxít lưu huỳnh - EMBARQ Viện tài ngun giới Mỹ - DOC Diesel Oxidation Catalyst (bộ xúc tác ơxy hóa) Exhaust Gas Recirculation (hệ thống ln hồi khí thải) - DPF Diesel Particulate Filter (bộ lọc phát thải hạt) - VOCs Volatile Organic Compounds (hàm lượng hỗn hợp chất hữu độc hại bay lên khơng khí) - HSU Hartridge Smoke Unit PM10 Phát thải hạt có kích thước nhỏ 10 µm - TSP Tổng lượng bụi lơ lửng khơng khí - TCCP Tiêu chuẩn cho phép - TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam - PM-cat Bộ lọc phát thải hạt (dạng lọc bề mặt) - SCR Selective Catalyst Reduction (bộ xúc tác khử NOx) - CRT Continuous Regeneration Trap (bộ lọc tái sinh liên tục) - SMF Sintered Metal Filter (bộ lọc phát thải hạt có trang bị sợi đốt) - LNT Lean NOx Trap (bộ xúc tác hấp thụ NOx) - Soot Bồ hóng -  Hệ số dư lượng khơng khí - HAP Hyđrơ cácbon thơm mạch vịng - SV Space Velocity (tốc độ không gian) SCRT Hệ thống xử lý khí thải tổng hợp gồm CRT SCR EGR vii - m/s - AVL-Boost Phần mềm mô chiều hãng AVL (Áo) - AVL-MCC Mơ hình cháy hãng AVL MP Mô - TN Thực nghiệm - NCS Nghiên cứu sinh - CPSI Mật độ lỗ cell/inch2 ECE R49 Chu trình thử châu Âu chế độ tĩnh động xe tải hạng nặng xe khách - PWM Độ rộng xung vuông (Pulse Width Modulation) - ECU Bộ điều khiển phun dung dịch muối urê - FTIR Thiết bị phân tích khí thải - PID Bộ điều khiển vịng lặp kín - USB Cổng giao tiếp máy tính - COM Cổng giao giao tiếp máy tính dạng nối tiếp - Smoke Độ khói - viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Mức điểm số AQI .5 Bảng 1.2 Giới hạn thông số khơng khí xung quanh Bảng 1.3 Thống kê số vị trí quan trắc mơi trường có nồng độ nhiễm vượt QCVN địa bàn TP Hà Nội năm 2014 [3] Bảng 1.4 Số liệu quan trắc giao thông địa bàn thành phố Hà Nội năm 2017 tháng đầu năm 2018 (µg/m3) [3] .8 Bảng 1.5 Ước tính phát thải số nguồn nhiễm Hà Nội [5] .9 Bảng 1.6 Tiêu chuẩn phương pháp thử ô tô lưu hành số nước khu vực Châu Á 14 Bảng 1.7 Các biện pháp giảm phát thải động diesel 16 Bảng 2.1 Các hệ số phương trình trao đổi nhiệt cửa nạp thải .42 Bảng 2.2 Chuỗi phản ứng hình thành NOx .47 Bảng 3.1 Các thông số kết cấu động D4BB .62 Bảng 3.3 Thông số mô xúc tác ơxy hóa DOC cho động diesel D4BB 68 Bảng 3.4 Thông số mô lọc DPF cho động diesel D4BB 68 Bảng 3.5 Thông số mô xúc tác SCR cho động diesel D4BB 69 Bảng 3.6 Thông số kết cấu xử lý khí thải .76 Bảng 3.7 So sánh kết mô thay đổi thành phần phát thải 77 Bảng 3.8 Chu kỳ dải lượng phun urê 88 Bảng 4.1 Kết mô thực nghiệm áp dụng giải pháp giảm phát thải chế độ 2200 vg/ph, 100% tải 114 ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Biểu đồ so sánh số PM 2.5 thành phố Hà Nội Hình 1.2 Hình ảnh nhiễm mơi trường địa bàn thành phố Hà Nội .7 Hình 1.3 Số liệu ô tô sử dụng động xăng từ năm 2013 đến 2017 11 Hình 1.4 Số liệu ô tô sử dụng động diesel từ năm 2013 đến 2017 12 Hình 1.5 Tiêu chuẩn khí thải xe ơtơ hạng nhẹ EU nước Châu Á [6] 13 H nh Các giải pháp giảm phát thải PM Ox nh m hướng tới tiêu chuẩn Châu Âu [7] 17 Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống luân hồi khí thải EGR 18 Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống SCR [9] 18 Hình 1.9 Hiệu giảm phát thải độc hại động diesel xúc tác ơxy hóa DOC [20] .20 Hình 1.10 Cấu tạo xúc tác ơxy hóa DOC 21 Hình 1.11 Lọc khối lọc bề mặt 23 Hình 1.12 Ảnh hưởng luân hồi khí thải đến lượng phát thải NOx [8] 25 H nh 1.13 Phát thải HC lưu lượng tích lũy phát thải hạt tăng theo t lệ luân hồi ( EGR) 25 Hình 1.14 T lệ cắt giảm NOx theo chu trình thử khác (giá trị ghi cột mức phát thải theo g/km trước sau sử dụng hệ thống giảm phát thải) .26 Hình 1.15 T lệ cắt giảm CO theo chu trình thử khác (giá trị ghi cột mức phát thải theo g/km trước sau sử dụng hệ thống giảm phát thải) 27 Hình 1.16 Biểu đồ so sánh khả cắt giảm phát thải NOx theo công nghệ khác 27 H nh 1.1 Hiệu cắt giảm phát thải theo chu trình thử ECE R4 28 Hình 2.1 Mơ hình cân b ng lượng xylanh 37 Hình 2.2 Giao diện khai báo thơng số SCR 53 Hình 2.3 Giao diện khai báo thơng số DOC 54 Hình 2.4 Cấu trúc phần tử DPF phần mềm AVL-Boost 55 Hình 2.5 Cấu trúc monolith 56 Hình 2.6 Phân bố bồ hóng 58 Hình 2.7 Lựa chọn phản ứng tái sinh lọc phần tử DPF AVL-Boost 60 Hình 3.2 Đánh giá độ hội tụ kết mô 64 Hình 3.3 So sánh công suất, mô men suất tiêu hao nhiên liệu đặc tính ngồi mơ thực nghiệm 64 Hình 3.4 So sánh thành phần phát thải NOx mô thực nghiệm .64 Hình 3.5 So sánh thành phần phát thải CO mơ thực nghiệm .65 Hình 3.6 So sánh thành phần phát thải soot mô thực nghiệm .65 x Hình 3.7 Quy trình mô 67 Hình 3.8 Mơ hình mơ động D4BB kết hợp biện pháp giảm phát thải DOC - DPF - SCR 70 Hình 3.9 Sự thay đổi hàm lượng CO theo chiều dài xúc tác chế độ Nemax Memax 71 Hình 3.10 Sự thay đổi hàm lượng soot theo chiều dài xúc tác chế độ Nemax Memax 71 Hình 3.11 Sự thay đổi nhiệt độ khí thải qua xúc tác xy hóa DOC 72 Hình 3.12 Ảnh hưởng thơng số lọc DPF tới tính kỹ thuật động .72 Hình 3.13 Ảnh hưởng thơng số lọc DPF tới chênh áp đường thải 73 Hình 3.14 Ảnh hưởng thơng số lọc DPF hiệu suất lọc soot 73 Hình 3.15 Kết mô thay đổi NOx hiệu suất khử với chiều dài SCR khác nhau, mật độ lỗ 300 CPIS, chế độ Nemax Memax .75 Hình 3.16 Kết mơ thay đổi NOx hiệu suất khử với chiều dài SCR khác nhau, mật độ lỗ 400 CPIS, chế độ Nemax Memax .75 Hình 3.17 Kết mơ thay đổi NOx hiệu suất khử với chiều dài SCR khác nhau, mật độ lỗ 500 CPIS, chế độ Nemax Memax .76 Hình 3.18 Sơ đồ bố trí xúc tác DOC-DPF-SCR động diesel D4BB 77 Hình 3.19 Lõi xúc tác DOC-DPF-SCR 79 Hình 3.22 Cấu tạo vỏ lắp xúc tác DOC, DPF SCR .80 Hình 3.21 Phần vỏ chứa lõi xúc tác 81 Hình 3.22 Ống nối vỏ xúc tác 81 Hình 3.23 Vị trí bắt cảm biến xúc tác 82 Hình 3.24 Bích nối xúc tác lắp lên động 82 Hình 3.25 Vỏ xúc tác DPF sau chế tạo 83 Hình 3.26 Ống thủy phân urê .83 Hình 3.27 Ống thủy phân urê lắp với xúc tác SCR sau chế tạo .83 Hình 3.28 Sơ đồ nguyên lý hoạt động SCR .84 Hình 3.29 Phương pháp điều khiển PWM (a) đặc tính điều khiển vịi phun urê (b) .87 Hình 3.30 Các chu kỳ khác cho điều khiển xung PWM 88 Hình 3.31 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lượng phun urê 89 Hình 3.32 Sơ đồ mạch điều khiển 89 Hình 3.33 Hình ảnh điều khiển phun urê 90 Hình 3.34 Kết cấu hoạt động bơm urê loại lăn 90 Hình 3.35 Bơm dung dịch urê 91 Hình 3.36 Kết cấu vịi phun urê hệ thống SCR .92 Hình 3.37 Hình dạng vịi phun urê 92 xi Hình 3.38 Lắp hệ thống DOC-DPF-SCR lên động D4BB .93 Hình 4.1 Sơ đồ bố trí trang thiết bị thí nghiệm 96 Hình 4.2 Các kích thước phanh điện Alpha 160 .97 Hình 4.3 Sơ đồ hệ thống làm mát AVL-553S-200 98 Hình 4.4 Sơ đồ nguyên đo lượng tiêu thụ nhiên liệu thiết bị AVL PLU 160 .99 Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý kéo ga tự động THA – 100 99 Hình 4.6 Thiết bị phân tích khí thải FTIR 100 Hình 4.7 Các phận nguyên lý đo thiết bị FTIR 101 Hình 4.8 Thiết bị đo độ khói Smoke Meter AVL 415S 102 Hình 4.9 Động D4BB chạy khảo nghiệm .102 Hình 4.10 Động D4BB với xử lý khí thải lắp băng thử .103 Hình 4.11 Đặc tính vịi phun urê 104 Hình 4.13 Hiệu suất khử NOx theo thời gian phun urê ứng với chế độ 100% tải tốc độ 1500 vg/ph 2200 vg/ph 107 Hình 4.14 Hiệu suất khử NOx theo thời gian phun urê ứng với chế độ 10% 50% tải tốc độ 2200 vg/ph 107 Hình 4.15 Đặc tính phun urê theo nồng độ NOx 108 Hình 4.16 Cơng suất suất tiêu thụ nhiên liệu động trước sau lắp xử lý khí thải DOC, DPF SCR 109 Hình 4.17 Phát thải Ox theo đường đặc tính ngồi 109 Hình 4.18 Phát thải Ox theo đường đặc tính tải tốc độ 1500 vg/ph 110 Hình 4.19 Phát thải Ox theo đường đặc tính tải tốc độ 2200 vg/ph 110 Hình 4.20 Phát thải độ khói theo đường đặc tính ngồi 111 Hình 4.21 Phát thải độ khói theo đường đặc tính tải tốc độ 1500 vg/ph 111 Hình 4.22 Phát thải độ khói theo đường đặc tính tải tốc độ 2200 vg/ph 111 Hình 4.23 Phát thải CO theo đường đặc tính ngồi 112 Hình 4.24 Phát thải HC theo đường đặc tính ngồi 112 Hình 4.25 Phát thải CO theo đường đặc tính tải tốc độ 1500 vg/ph .113 Hình 4.26 Phát thải CO theo đường đặc tính tải tốc độ 2200 vg/ph .113 Hình 4.27 Phát thải HC theo đường đặc tính tải tốc độ 1500 vg/ph .113 Hình 4.28 Phát thải HC theo đường đặc tính tải tốc độ 2200 vg/ph .114 xii [46] Colin R Ferguson and Allan T Kirkpatrick (2001), Internal Combustion Engine: Applied Thermoscience, Second edition, John Wiley & Sons, Inc., [47] Chmela, F.; Orthaber, G.; Schuster, W (1988) Die Vorausberechnung des Brennverlaufs von Dieselmotoren mit direkter Einspritzung auf der Basis des Einspritzverlaufs Motortechnische Zeitschrift, 59, 484–492 [48] Pattas K, Häfner G (1973), Stickoxidbildung bei der ottomotorischen Verbrennung MTZ Nr 12, 397-404 [49] Onorati A., Ferrari G., D’Errico, G (2001), 1D Unsteady Flows with Chemical Reactions in the Exhaust Duct-System of S.I Engines: Predictions and Experiments, SAE Paper No 2001-01-0939 [50] Schubiger R.A., Boulouchos K., Eberle M.K (2002), Rußbildung und Oxidation bei der dieselmotorischen Verbrennung, MTZ 5/2002, 342-353 [51] Hiroyasu, H., Kadota, T., Arai M.(1983), Development and Use of a Spray Combustion Modeling to Predict Diesel Engine Efficiency and Pollutant Emissions, Part I: Combustion Modeling, Bulletin of the JSME, Vol 26, pp.569575 [52] Metkar, P S., Salazar, N., Muncrief, R., Balakotaiah, V., & Harold, M P (2011) Selective catalytic reduction of NO with NH3 on iron zeolite monolithic catalysts: Steady-state and transient kinetics Applied Catalysis B: Environmental, 104(12), 110–126 [53] Wurzenberger J C and Wanker R 'Multi-Scale SCR Modeling (2005), 1D Kinetic Analysis and 3D System Simulation, SAE 2005-01 [54] Koltsakis G C and Stamatelos (1999), A M Modeling dynamic phenomena in 3-way catalytic converters, Chemical Engineering Science 54, 4567-4578 [55] Koltsakis G C., Konstantinidis, P.A and Stamatelos A M (1997) Development and application range of mathematical models for 3-way catalysts, Applied Catalysis B Environmental 12, 1997, 161-191 [56] Isabella Nova, Enrico Tronconi Editors (2014), Urea-SCR Technology for deNOx After Treatment of Diesel Exhausts, Fundamental and Applied Catalysis 123 PHỤ LỤC LUẬN ÁN PL.1 Trích tóm tắt kết mơ tốc độ 2200 vịng/phút, tồn tải -AVL - B O O S T Version : v2013.2.0.0.0 Build: Nov 11 2013 16:58:06 System: ia32-unknown-winnt_i11 -LICENSE Boost Main 2013.0@ Permanent license PROJECT Preprocessor Version : 2013.2 Calculation date : 18.03.2020 File : D4BB_diesel1.bst Case Set : Case Set Case : Case Project ID: "" Run ID: "" Model date: "7 Mar 2011 13:33:22" ELEMENTS -Element Name Number PIPE 23 SYSTEMBOUNDARY PLENUM CYLINDER RESTRICTION MEASURINGPOINT AIRCLEANER JUNCTION ENGINE PIPE_END 48 ASSEMBLED ALL_PIPES 24 ALL_PLENUMS ALL_BOUNDARIES RESTRICTIONS ALL_PIDS PL1 PIPE_VAR_WALL_TEMP 24 GLOBAL DATA Engine Speed : 2000.0 rpm Calculationmode: BOOST Single Cycle Duration: 720.00 degrees Max calc period: 14400.00 degrees Cycles calculated: 60 cycles Calc time steps: 0.60779 degrees (max) 0.48636 degrees 0.04053 ms Traces results step: 1.00000 degrees User concentrations: Ref pressure: 100000.00 Pa Ref temperature: 298.000 K Gas properties: Variable Gasproperties File: DIESEL.BGP bgp_build_version: v2013.0.0.0.0 bgp_build_host: boosthost bgp_build_user: boost bgp_build_date: 2012.03.23 bgp_build_time: 08:00:00 Lower calorific: 0.42800E+08 J/kg Stoic A/F-ratio: 14.700 Warnings: 18 Convergence errors: 77 SYSTEMBOUNDARIES Attachments Type Nr Pipe Mass flow Nr [g/cycle] SYSTEMBOUNDARY 1 0.7522 SYSTEMBOUNDARY 0.7082 PLENUMS: Average Values Pl Pressure Temp Mass Wallheat nr [bar] [K] [g] [kJ] PLENUM 1.0250 309.98 3.453 0.000 Attached pipe 4: 0.7519 g/cycle Attached pipe 5: 0.7519 g/cycle PLENUM 1.1359 1260.87 0.935 0.000 PL2 Attached pipe 6: 0.7083 g/cycle Attached pipe 7: 0.7082 g/cycle AIRCLEANER 1.0493 305.89 1.075 0.000 Attached pipe 2: 0.7518 g/cycle Attached pipe 9: 0.7518 g/cycle AIRCLEANER 1.0258 310.29 1.151 0.000 Attached pipe 3: 0.7518 g/cycle Attached pipe 9: 0.7518 g/cycle DOC 1.1196 1230.70 0.157 0.000 Attached pipe 19: 0.7082 g/cycle Attached pipe 124: 0.7082 g/cycle DPF 1.1195 1088.71 0.179 0.000 Attached pipe 24: 0.7082 g/cycle Attached pipe 25: 0.7082 g/cycle SCR 1.1195 1088.71 0.179 0.000 Attached pipe 25: 0.7082 g/cycle Attached pipe 26: 0.7082 g/cycle CYLINDERS: Average Values Total Engine Cyl Cyl Cyl.3 Cyl.4 Firing TDC [deg] 360.00 Bore [mm] 105.00 Stroke [mm] 97.00 Conrodl [mm] 158.00 Piston pin offset [mm] 0.00 Swept Vol [l] 0.8399 0.8399 Compression ratio [-] 18.00 Dyn Comp ratio [-] 16.36 Combustion Data: -Combustion Char Comb.start [deg] Comb.dur.1 [deg] Peak Fir.Pres [bar] at Crankangle [deg] Peak Pres.Rise[bar/deg] at Crankangle [deg] Peak Fir Temp [K] at Crankangle [deg] Peak T_burned [K] at Crankangle [deg] AVL-MCC -10.44 82.75 54.31 54.31 8.77 8.77 1.39 1.39 -13.36 -13.36 2288.35 2288.35 43.88 43.88 2751.91 2751.91 5.01 5.01 PL3 Res Gascompr [bar] at Crankangle [deg] - 1.45 312.20 1.45 312.20 Performance: -IMEP [bar] 8.9316 8.9316 Rel to Ave [-] 1.0000 IMEP Exh [bar] -1.5277 -1.5277 IMEP Int [bar] 0.9127 0.9127 IMEP Gasex [bar] -0.6149 -0.6149 IMEP HP [bar] 9.5465 9.5465 FMEP [bar] 1.3000 1.3000 BMEP [bar] 6.9316 6.9316 AMEP;SMEP [bar] 0.0000 0.0000 ISFC [g/kWh] 247.9462 247.9462 Rel to Ave [-] 1.0000 ISFC (tr.f.) [g/kWh] 247.9462 247.9462 BSFC [g/kWh] 290.1824 290.1824 Indicated Eff [-] 0.3241 0.3241 Iso vol comb Eff [-] 0.7994 0.7994 Polytropic Coeff [-] 1.3596 Gas Exchange: Volumetric Eff [-] 0.7932 0.7932 Rel to Ave [-] 1.0000 Total Mass at SHP[g] 0.7890 0.7890 Mass Delivered [g] 0.75192 0.75192 Mass Delivered [g/s] 12.53197 12.53197 Delivery Ratio [-] 0.7843 0.7843 Rel to Ave [-] 1.0000 Av.Airmass at SHP[g] 0.7604 0.7604 Air Delivered [g] 0.76043 0.76043 Air Delivered [g/s] 12.67384 12.67384 Airdeliveryratio [-] 0.7932 0.7932 Rel to Ave [-] 1.0000 Airmass Trapped [g] 0.76043 0.76043 Airmass Trapped [g/s] 12.67384 12.67384 Trapp Eff Air [-] 1.0000 1.0000 Rel to Ave [-] 1.0000 Airpurity [-] 0.9638 0.9638 Dyn Swirl [-] 0.0000 0.0000 Dyn Tumble [-] 0.0000 PL4 Wall Heatlosses: -Piston [kJ] -0.1224 -0.1224 Cylinderhead [kJ] -0.08915 -0.08915 Cylinderliner [kJ] -0.10750 -0.10750 Sum of Wallheat [kJ] -0.31907 -0.31907 Wall Heatlosses in High Pressure Phase: Piston HP [kJ] -0.10828 -0.10828 Cylinderhead HP [kJ] -0.07885 -0.07885 Cylinderliner HP [kJ] -0.05951 -0.05951 Sum of Wallheat HP [kJ] -0.24663 -0.24663 Wall Heatlosses Related to Heatinput: Piston [-] -0.0529 -0.0529 Cylinderhead [-] -0.0385 -0.0385 Cylinderliner [-] -0.0464 -0.0464 Sum of Wallheat [-] -0.1378 -0.1378 M Eff HTC [W/m2/K] 270.71 270.71 M Eff Temp [K] 1327.17 1327.17 OVERALL ENGINE PERFORMANCE: =========================== Indicated Torque : 71.32 Nm/l Indicated Power : 15.21 kW/l, 20.61 PS/l Friction Torque : kW Effective Torque : 67.5 Nm/l Effective Power : 14.11 kW/l, 19.15 PS/l 186.06 Nm 39.85 kW, Indicated Specific Torque : 53.30 PS Indicated Specific Power : 10.79 Nm Friction Power 176.27 Nm 37.01 kW, : 2.24 Effective Specific Torque : 50.80 PS Effective Specific Power : PL5 PL.2 Thông số thiết bị thử nghiệm Bảng PL.2.1 Thông số phanh Alpha 160 STT Tên thông số Đơn vị Giá trị Ghi Công suất lớn kW 160 Mô men lớn N.m 400 Tốc độ lớn vịng/ph 10000 Mơ men qn tính kg.m2 0,237 Khối lượng khớp nối lớn vòng quay lớn kg 10 Khối lượng phanh thử kg 500 Chiều dài mm 580 A Chiều rộng mm 550 B Khoảng cách từ tâm phanh đến mặt bích nối trục mm 308 C 10 Chiều cao tâm trục mm 630 D 11 Tổng chiều cao phanh mm 860 E Bảng PL.2.2 Các thống số kỹ thuật hệ thống làm mát AVL-553S-200 STT Tên thông số ăng suất làm mát lý thuyết Đơn vị Giá trị kW 200 Cơng suất động làm mát kW 70÷250 Kích thước (Dài x Rộng x Cao) mm 750x330x644 Khối lượng kg 95 m3/h 12 ưu lượng vịng ngồi Nhiệt độ nước vào C 20÷30 Nhiệt độ nước C 20÷85 m3/h 12 ưu lượng nước vòng Nhiệt độ nước vịng PL6 C 20÷135 Bảng PL.2.3 Thông số kỹ thuật thiết bị PLU 160 STT Tên thông số Đơn vị Giá trị Kích thước (dài x rộng x cao) mm 120x104x315 Khối lượng kg 2,2 Dải đo lít/giờ 1÷160 Hệ số hiệu chỉnh - 44 Mức độ không chắn hệ số hiệu chỉnh % 0,3 Mức độ tin cậy % 95 Tín hiệu đầu V 0÷9 Sai số ph p đo % Nhiệt độ môi trường C -20÷60 Bảng PL.2.4 Các thơng số kéo ga tự động THA – 100 STT Tên thơng số Đơn vị Giá trị Kích thước (dài x rộng x cao) mm 172x350x285 Hành trình kéo mm 110 Lực kéo lớn (ở 40 0C) N 120 Tốc độ kéo lớn m/s 0,5 Vị trí lặp lại mm 0,05 Nhiệt độ vận hành C -30÷50 Độ ẩm mơi trường vận hành % 20÷85 Bảng PL.2.5 Thơng số kỹ thuật thiết bị phân tích khí thải FITR Nhóm thơng số Tên thơng số Chiều rộng Kích thước Chiều dài Chiều cao Ống kết nối Vật liệu PL7 Đơn vị Giá trị mm 600 mm 1180 mm 1345 - Teflon/thép Đơn vị Giá trị Đường kính ống dẫn khí mẫu mm 8/6 Đường kính ống dẫn khí thải mm 6/4 Đường kính ống khí nén mm 10/8 Áp suất khí hiệu chuẩn Bar 2,5÷4 Bar 5÷6 Lít/phút 110 Tiêu chuẩn áp dụng - PNEUROP 6611/1984 Kích thước hạt lớn Yêu cầu chất lượng Khối lượng riêng hạt lớn khí nén ượng dầu lớn m mg/m3 mg/m3 0,1 ưu lượng đo lít/phút 40 ưu lượng kiểm tra hệ thống lít/phút 90 - N2 loại 5.0 ppm < 10 ppm < 10 ppm