Nguyên lý hoạt động và hướng dẫn sử dụng thiết bị phân tích khí thải động cơ đốt trong CEBII
MỤC LỤC
Vai trò của toàn bộ hệ thống
Nguyên lý làm việc của hệ thống
Khí xả của động cơ thử nghiệm được đưa tới bộ phân tích các thành phần độc hại qua hai cách, đó là đo trực tiếp khí xả động cơ mà không làm loãng và đo khí xả động cơ có qua làm loãng. Cuối ống làm loãng có một bộ phận trích khí xả làm loãng đưa tới tủ phân tích CEBII để phân tích, ngoài ra có một ống nhỏ cũng để trích khí xả đưa tới bộ lọc trong hệ thống đo thành phần dạng hạt trong khí xả.
Nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết
Nên song song với việc lấy khí xả pha loãng vào trong túi thì phía dưới bộ lọc không khí nền cũng có một đầu lấy mẫu để sau này phân tích hàm lượng các chất độc hại có trong không khí nền. Các mẫu khí được lấy với lưu lượng không đổi từ ống làm loãng nhờ một đầu lấy mẫu có đường kính 13mm được thiết kế theo tiêu chuẩn US – EPA và CEC, thiết bị điều khiển lưu lượng của dòng khí xả được đặt ở cuối đường lấy mẫu (có thể bỏ thiết bị này nếu không dùng chuẩn CEC cho xe hạng nhẹ).
Chức năng các thiết bị trong hệ thống
• Phần I (khu vực đầu vào) : tại đây không khí vào làm loãng sẽ chạy xung quanh một ống chứa khí xả, tại điểm cuối của khu vực này xảy ra quá trình trộn chính của các khí đi vào, tại miệng của khu vực này có một màng chắn có thể thay đổi được độ rộng nhằm tạo ra tốc độ và sự hỗn loạn của khí vào là có lợi nhất cho quá trình trộn. Nếu hệ thống CVS đòi hỏi sự thay đổi lưu lượng trong phạm vi rộng, mà quạt hút lại được thiết kế cho lưu lượng lớn nhất, vì vậy có thể xảy ra hiện tượng không ổn định động lực khi lưu lượng là nhỏ, hiện tượng đó gọi là “surging”, điều đó liên quan tới nguyên tắc hoạt động của quạt hút ly tâm, hiện tượng này xuất hiện sẽ dẫn đến hư hại trong hệ thống.
Kết cấu của tủ CEBII
- Mô tả hệ thống điều khiển
- Mô tả các thành phần cấu tạo
Việc truy cập tới tất cả các máy tính kết nối được thực hiện thông qua màn hình và bàn phím, nó được cài như là một hệ thống riêng và có thể di chuyển được.Bên cạnh máy tính tích hợp là một hệ thống các đồng hồ đo áp suất các chất khí đi vào bộ phân tích, ba đồng hồ phía trên đo khí H2/He, khí N2 và khí systh air, các khí này có áp suất quy định khi và tủ. Tuy nhiên để tiết kiệm, các bộ phân tích được lại chia ra để đo, một bộ chỉ để đo khí xả có hàm lượng HC thấp và một bộ chỉ để đo khí xả có hàm lượng HC cao, với điều này có thể sử dụng chung hai đến ba bình khí nén có hàm lượng phù hợp với cả hai bộ phân tích. Trong trường hợp xảy ra các sự cố ở bộ phận điều chỉnh nhiệt độ, nhiệt độ tăng quá giới hạn cho phép (bất cứ sai sót nào về việc chuyển tiết năng lượng) hệ thống sẽ ngắt nguồn điện cung cấp cho SCU để tránh các hư hại cho bản thân hệ thống sấy nóng hay các bộ phận khác.
Trong buồng phản ứng có O3 vì vậy một phần NO có trong khí xả mẫu sẽ phản ứng với O3 và tạo ra NO2*, NO2 hoạt tính tồn tại không lâu trong điều kiện bình thường vì vậy nó sẽ tự động về NO2 không hoạt tính bằng cách phóng đi một phần năng lượng dưới dạng.
Sơ đồ các đường dẫn khí
Sau đó khí dùng để hiệu chuẩn được đưa ra qua ống Vent out 3.4.10 Sơ đồ đường dẫn khí dùng để hiệu chuẩn giá trị dải đo của khí CO: (Span. CO low và Span CO high). Khí qua van Y43 được tách thành hai phần, một phần đi qua van Y42 vào bộ phân tích đánh giá lại hàm lượng CO, phần thứ hai được đưa qua van tràn PR COhigh rồi qua các van Y41, FR COhigh, FM Cohigh rồi vào bộ phân tích A24. Một phần cũng qua van Y32 để đo lại giá trị hàm lượng CO, một phần đưa qua van tràn PRCOlow rồi qua van Y31, van FR COlow, van FM Colow tới bộ phân tích A23 để hiệu chuẩn giá trị dải đo.
- Đường thứ ba: khí Synth Air được đưa qua van tràn PR Synth Air, áp suất khí được đo bởi một đồng hồ đo áp suất G synth air, sau đó được đưa tới bộ phân tích A29.
Giới thiệu về phần mền điều khiển phân tích khí xả GEM
Khởi động phần mềm
Khí nén được đưa qua van tràn PR INSTR.AIR để điều chỉnh áp suất chính xác, một lần nữa khí nén được đo áp suất bởi đồng hồ G INSTR. Tương tự như vậy, khí nén cũng được đưa qua một van tràn, được đo lại áp suất và được đưa vào bộ phân tích A22. Hỗn hợp khí H2/He được đựng trong bình chứa khí, khi phân tích sẽ phải mở các van khí ra và khí được dẫn qua các van giảm áp tới đầu nối.
- Phần thứ hai: hỗn hợp khí cũng được đưa qua van tràn PR H2/He để chỉnh đúng áp suất trước khi vào bộ phân tích.
Các thành phần giao diện với người sử dụng
FlowZeroGas Ra lệnh cho bộ phân tích đưa ra lượng khí zero chính xác thông qua bộ điều khí và gửi bất cứ lệnh cần thiết nào cho thiết bị để đổi sang chế độ lưu chuyển khí. FlowSampleGas Ra lệnh cho bộ phân tích đưa ra lượng khí mẫu thông qua bộ điều khí và gửi bất cứ lệnh cần thiết nào cho thiết bị để chuyển sang chế độ lưu chuyển khí. Purge(thanh l ọc) Bộ phân tích sẽ hướng dẫn bộ điều khí đưa khí lọc qua các ống của nó trong một thời gian đã định, hoặc cho đến khi có lệnh ngừng lại.
AutoCalibrate Là chức năng được sử dụng để diều chỉnh khí zero, điều chỉnh khí span, kiểm tra zero, kiểm tra midspan, và kiểm tra span của thiết bị phân tích dựa trên một tập các chỉ định.
Hiệu chuẩn các bộ phân tích
Mục đích hiệu chuẩn các bộ phân tích
Khi bắt đầu thử nghiệm khí xả, yêu cầu luôn được đặt ra là đo được những giá trị chính xác nhất trong khả năng có thể. Đối với những thiết bị thí nghiệm truớc khi đo nguời ta sẽ loại bỏ đi những sai số dụng cụ bằng cách chọn thiết bị có dải đo thích hợp, bởi vì như vậy có thể có kết quả chính xác nhất mà dụng cụ có thể cung cấp. Với các thiết bị thí nghiệm, còn có quy trình kiểm tra dụng cụ, bởi vì sau một thời gian sử dụng các dụng cụ sẽ có độ sai lệch nhất định, mỗi dụng cụ có độ sai lệch khác nhau, do đó cần kiểm tra và hiệu chỉnh lại các dụng cụ.
Nếu bộ phân tích nhận khí vào hiệu chỉnh mà đưa ra kết quả khác với bộ phân tích đo ngoài thì ta sẽ kiểm tra lại toàn bộ hệ thống phân tích.
Các khí dùng để hiệu chuẩn
- Khí Systhetic (20%O2, và 80%N2) được dùng làm khí nền cho quá trình cháy của HnCm trong bộ phân tích HC đồng thời nó cũng được sử dụng hiệu chuẩn giá trị không (zezo) của bộ phân tích HC. Sự hiệu chuẩn giá trị không/ sự hiệu chuẩn giá trị giải đo/ sự kiểm tra hiệu chuẩn giá trị không thường được sử dụng để đam bảo sự đúng đắn của giá trị không và sự đọc giá trị giới hạn dải đo. Nếu giá trị thoả mãn, chương trình GEM sẽ thực hiện kiểm tra Zezo bởi một luồng khí Zezo, đợi cho bộ phân tích ổn định và sau đó kiểm tra giá trị không (zezo) trung bình một lần nữa xem có nằm trong dung sai cho phép hay không.
Tương tự như với điều chỉnh giá trị không, chương trình GEM sẽ tự động thổi một luồng khí tới bộ phân tích và đợi cho bộ phân tích ổn định lại.Sau đó chương trình GEM sẽ gửi lệnh để điều chỉnh lại giá trị giới hạn dải đo.
Sự tuyến tính hoá
- Các bước tuyến tính hoá
- Các thao tác cụ thể để tuyến tính hoá . .1 Tuyến tính hoá tự động
- Kiểm tra thiết bị trước khi vận hành
- Vận hành
Hộp thứ nhất trong màn hình này hiển thị tất cả các giá trị được dùng trong tiến trình kiểm tra tuyến tính hóa với định dạng bảng (xem giải thích chi tiết ở chương 5.2.1). - Kiểm tra đồng hồ đo áp suất tại mỗi van và kiểm tra đồng hồ đo áp suất khí tại tủ phân tích CEBII để xác định áp suất khí của bình chứa, áp suất trong đường ống và áp suất trước khi vào bộ phân tích. Nếu sử dụng hệ thống phân tích khí xả cho động cơ diezen thì phải kiểm tra điện cung cấp cho bộ phận Particulate Unit, kiểm tra điện cho hệ thống Pre-filter dùng để làm nóng khí xả.
- Để hiệu chỉnh bộ phân tích bằng tay chọn nút chức năng Flow zero để thổi một luồng khí hiệu chỉnh vào, làm như thế để lọc sạch khí không đảm bảo hàm lượng chứa trong đường ống dẫn và làm cho kết quả đo chính xác hơn. - Quan sát chỉ số đo trên cửa sổ hiển thị, thấy kết quả đo gần tới giá trị không thì có thể dừng chức năng này lại, chờ cho bộ phân tích ổn định lại và ghi nhận kết quả đo được. - Với hệ thống phân tích cho động cơ diezen ngoài phân tích các thành phần khí còn phải tiến hành cân các lọc để xác định khối lượng thành phần dạng hạt có trong khí xả.
Các lưu ý khi vận hành thiết bị
• Chờ cho máy tính tích hợp trong tủ phân tích tắt hẳn rồi ta mới tắt điện của máy tính.