Xây dựng hồ sơ kỹ thuật thử công nhận kiểu về khí thải động cơ ô tô con trên băng thử Chassis dynamometer 48 inch

MỤC LỤC

Chu trình thử ở Châu âu

Chu trình thử bao gồm 4 vòng thử ECE và đợc lặp lại liên tục tơng tự với việc lái xe trong thành phố, và 1 vòng thử EUDC tơng tự với việc lái xe trên xa lộ. Là một vòng thử trong thành phố nó mô tả các điều kiện thực khi lái xe trong thành phố, đợc thể hiện qua tốc độ thấp, công suất thấp và nhiệt độ khí xả thấp.

Chu trình thử của Nhật Bản

Lợng phát thải đợc tính toán ở 5 phần cuối ( Phần mở đầu không đợc tính vì vậy toàn bộ lợng phát thải sẽ tính cho một lộ trình 3,32 km trong thời gian 675s ). Lợng phát thải đợc tính trung bình cho toàn bộ chu trình thử và thiết lập một hệ số tỷ lệ về khối lợng và nó đợc biểu diễn qua đơn vị g/kWh.

Chu trình thử ở Việt Nam

Chu trình thử bao gồm 4 vòng thử giống nhau và liên tiếp nhau tơng tự vòng thử trong đờng thành phố theo chu trình thử châu âu ECE 15. Chu trình thử cho ôtô lắp động cơ diezel TCVN 6566 : 1999 Chu trình thử hoàn toàn giống với chu trình thử của động cơ xăng.

Các tiêu chuẩn thử

    Trong năm 2004ữ2007 tất cả các xe khách và xe tải nhẹ xẽ không đợc cấp chứng chỉ môi trờng loại 2 nếu phát thải NOx trung bình lớn hơn 0,30 g/mile, tơng đơng với chuẩn NLEV cho LDVs (Light duty vehicle). Từ năm 1997 EPA đã đa ra các tiêu chuẩn cho động cơ diezel xe tải chạy trên xa lộ và xe bus chạy trong thành phố đợc áp dụng cho năm 2004 và sau này.

    Bảng dới là khối lợng các chất ô nhiễm cho phép trong khí thải động cơ. Đợc áp  dụng cho các xe đã chạy tới 120.000 mile.
    Bảng dới là khối lợng các chất ô nhiễm cho phép trong khí thải động cơ. Đợc áp dụng cho các xe đã chạy tới 120.000 mile.

    Thử công nhận kiểu

      Tắt động cơ và giữ trong phòng thử ít nhất là 6 giờ nhng không lớn hơn 30 giờ khi nhiệt độ của dầu bôi trơn và chất làm mát đạt tới nhiệt độ môi trờng với sai số không lớn hơn +/-2%. Với các điều kiện trên ta hoàn toàn có thể tiến hành thử công nhận kiểu với các loại ôtô mới sản xuất tại Việt Nam theo các tiêu chuẩn đã ban hành và các một số tiêu chuẩn trên thế giới.

      Băng thử Chassis dynamometer 48”

      Khung nằm phía trên nó vỏ (Starto) của động cơ điện xoay chiều để tránh hiện t- ợng trễ sinh ra bởi trụ ma sát, các trụ này thờng đợc quay với tốc độ chậm thông qua một động cơ điện xoay chiều. Sử dụng hệ thống này có thể tiến hành các chức năng thử, các phép đo và các vòng thử nh nhiên liệu và dầu bôi trơn, các phép đo lợng nhiên liệu tiêu thụ và lợng phát thải độc hại trong khí xả.

      Hệ thống lấy mẫu khí xả CVS

      Chức năng, nhiệm vụ của các bộ phận trong hệ thống thu gom khí xả CVS

      Hệ thống lấy mẫu gồm: thiết bị tạo xoáy gọi là Cyclonic Separator, bộ trao đổi nhiệt (HEX Dummy) để điều khiển nhiệt độ khí xả loãng với vòng tuần hoàn bằng nớc, ống Venturi có thể thay đổi tuỳ theo các lu lợng, đầu lấy mẫu, một đầu liên tục lấy mẫu khí xả loãng, thiết bị cảm biến nhiệt độ và áp suất. Quạt hút đợc lắp đặt cho mỗi hệ thống là để quyết định áp suất tới hạn qua hệ thống phải khắc phục đợc áp suất mất mát đọc theo dòng chẩy chính nh ống phân phối ( hệ thống ống ) và các khu vực cục bộ ( các chỗ ống gấp khúc, các đoạn ống có đờng kính thay đổi ), để đạt đợc lu lợng lớn nhất theo yêu cầu.

      Sơ đồ hệ thống AVL CEC CVS
      Sơ đồ hệ thống AVL CEC CVS

      Nguyên lý hoạt động của hệ thống lấy mẫu không đổi AVL CEC CFV

      Vòng làm sạch và đa khí vào cho phép làm sạch các túi khí bằng không khí giữa hai lần thử, khi làm sạch các bơm hút sẽ hút khí qua các van S14, S26 và lựa chọn van “bag in” để vào các túi khí mẫu, khi hút khí, bơm sẽ hút khí trong túi khí thông qua van S03 và lựa chọn các van “bag out”. Các mẫu khí đợc lấy với lu lợng không đổi từ ống làm loãng nhờ một đầu lấy mẫu có đờng kính 13 mm đợc thiết kế theo chuẩn US-EPA và ECE, thiết bị điều khiển lu lợng của dòng khí xả loãng đợc đặt ở cuối đờng lấy mẫu (Có thể bỏ thiết bị này nếu không dùng chuẩn ECE cho Light-duty).

      Các thiết bị đo lu lợng

      Thiết bị này đảm bảo độ lệch lớn nhất của dòng lu lợng cho phép không lớn hơn 0,5 % fs và độ chính xác của phép đo nhiệt độ cũng không đợc sai lệch quá 0,5 % fs. Cảm biến nhiệt độ kiểu điện trở làm bằng platium theo tiêu chuẩn RT4K-1/4 đợc sử dụng cho phép đo nhiệt độ khí đang đợc trộn lẫn trong ống làm loãng, nó phải đợc.

      Phần mềm điều khiển băng thử CVS

      + Hệ số K: là hệ số đợc tính toán sẵn (Kv) khi lựa chọn kích cỡ ống Venturi, đây không phải là giá trị theo lý thuyết mà nó có thể là kết quả của lần thử trớc hoặc trờng hợp kích thớc ống Venturi là bội số của một đơn vị lấy mẫu. Khi nhấp chuột vào nút này một hộp thoại sẽ đợc mở ra, và ta có thể chọn các chức năng sau : dừng (Stop), làm ấp (Warm up), chờ (Stand by), lấy mẫu (Sampling), phân tích (Analysis), hút khí (Evacuate), thổi đầy khí (Purge fill), tự động làm sạch (Automatic purge), tính toán kích thớc ống Venturi (Venturi calibration).

      Bảng bên trái là bảng về CVS  nó bao gồm.
      Bảng bên trái là bảng về CVS nó bao gồm.

      Các bớc chuẩn bị thử nghiệm

        Giá trị của lu lợng lớn nhất phụ thuộc vào động cơ và các tiêu chuẩn yêu cầu: nếu không biết các tham số liên quan thì có thể lựa chọn các chuẩn thủ nghiệm đã đợc đề nghị để chạy thử, và hơn nữa nú cũn xỏc định rừ hầu hết cỏc lu lợng lẫy mẫu.Theo quy luật thông thờng lu lợng 10-25 m3/min là chuẩn Euro I và lu lợng 20-40 m3/min là chuÈn EuroII. Các giá trị này có thể tự động tính toán theo các tham số đã đợc lựa chọn trong cửa sổ “setting” của phần mềm điều khiển, trong trờng hợp này túi chứa mẫu không khí làm loãng và khí xả loãng sẽ đợc điền đầy với lu lợng nh nhau và sẽ có các giá trị nh nhau sau khi kết thúc sau khi kết thúc quá trình chuẩn bị thông qua bộ phân tích.

        Hệ thống phân tích khí CEB II

          Một vài chức năng nh Bach flush sẽ liên quan tới toàn bộ hệ thống hoặc tuỳ thuộc vào cách bố trí của hệ thông khí hoặc chỉ có thể có một chức năng đợc thực hiện trong cùng một khoảng thời gian, hoặc các chức năng cùng hoạt động trong cùng một khoảng thời gian. Driver’s Aid đợc dùng để hiển thị đồ thị thời gian và vận tốc cho ngời ngời lái xe trong xuốt quá trình tính toán và kiểm tra khí xả trên băng thử chassis dynamometer 48” và nó có thể đợc điều khiển trực tiếp từ ôtô.

          Kiểm tra các chai khí mẫu

          Kiểm tra áp suất khí trong trai và trên đờng lấy mẫu qua hai đồng hồ ở hai cụm van. Trong các chai khí có hai chai là rất độc đợc để trong một tủ riêng, van khí của hai chai này chỉ nên mở khi tiến hành thử.

          Kiểm tra các thiết bị

          Hai đồng hồ này thông báo áp suât trong chai và trên đờng ống dẫn khí mẫu.

          Kiểm tra các nguồn điện vào hệ thống

          - Bật nguồn điện cho hệ thống Pre-filter đợc sử dụng khi dùng chu trình thử (G) Post-bag. - Bật nguồn điện hệ thống máy tính và nguồn điện cho tủ phân tích CBE II.

          Khởi động hệ thống quạt thông gió

          Sau khi hệ thống điều khiển dyno khởi động, phải ấn reset, rồi ấn on trên bàn. Quạt hút ngầm có tác dụng làm mát dyno, quạt làm mát động cơ ôtô có mối liên hệ với dyno, khi xe chạy sẽ làm quay dyno và quạt làm mát đợc hoạt động cho phù hợp vơi tốc độ của xe.

          Chuẩn bị cấu hình thử

          Khi khung ASR setmethod hiển thị tức là hệ thống đang lập cấu hình (nh lập các cách thức đo khí xả, làm sạch các túi khí,.) thời gian thiết lập sẽ mất khoảng 5 phót. Có vài cửa sổ đợc hiển thị dới dạng các biểu tợng, tại đó hiển thị giá trị các phép đo của quá trình thử (các giá trị từ CVS, dữ liệu môi trờng, giá trị của các phép đo khí xả,.) ta có thể cho hiển thị các cửa sổ đo này.

          Lái xe theo chu trình thử

          Ngời lái phải lái xe sao cho đúng với đờng thử đã định và các lỗi mắc phải là ít nhất, số lỗi và thời gian lỗi sẽ đợc ghi lại để đánh giá quá trình thử có hợp lệ không. Một đờng thử bao giờ cũng có một khoảng dung sai nhất định và khi lái xe ra ngoài khoảng dung sai này là xuất hiện một lỗi.

          Phân tích kết quả, in ấn và đánh giá

          Với hệ thống diezel, thì ngoài việc phân tích các thành phần khí tự động còn phải tiến hành cân các lọc lọc thành phần đạng hạt trong khí xả. Trớc và sau khi tiến hành thử đều phải thực hiện cân các lọc, và hiệu số khối lợng trớc và sau khi thử của các lọc là khối lợng thành phần dạng hạt tơng ứng.

          Kết thúc quá trình thử và tắt các hệ thống

          Các bớc tiến hành thử nghiệm

          * Các thống số về quá trình thử, ở đây thể hiện cho ta thấy tất cả các thông số khi tiến hành chọn dữ liệu cho quá trình thử nh phơng pháp thử (simple sniff) và chu trình thử dùng chu trình ECE 15-05 G.DilBag cho xe dùng động cơ xăng với hai điềm lấy mẫu phân tích là tại ống làm loãng (Dilute) và trong túi khí (bag), các thông số về hệ thống CVS, thời gian thử, điều kiện phòng thử. + Thành phần khí nền trớc khi làm loãng cho biết nồng độ các chất khí độc hại có sẵn trong thành phần khí làm khí nền, qua đó khi hệ thống phân tích các thành phần trong khí xả loãng thì lợng thành phần độc hại trong khí xả sẽ đợc tính bằng giá trị của kết quả phân tích trừ đi khối lợng thành phần khí đó có trong khí nền.

          Đồ thị đánh giá kết quả thử.
          Đồ thị đánh giá kết quả thử.

          Kiến nghị các biện pháp để giải quyết vấn đề nhiễm môi trờng ở Việt Nam

          Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu thiết bị thử nghiệm và việc tiến hành thử nghiệm với xe Ford laser 1.8 theo tiêu chuẩn eruo 2 đã cho kết quả đạt, tuy nhiên đây mới chỉ là kết quả thực hiện với một loại xe đã đợc đảm bảo đạt tiêu chuẩn euro 2. Vì vậy với các thiết bị đã có và các bộ tiêu chuẩn đã đợc áp dụng là cơ sở để nghiên cứu, tìm hiểu và đề ra các chu trình thử và tiêu chuẩn thử sao cho phù hợp với điều kiện giao thông và chất lợng của các phơng tiện vận tải đang lu hành.