Lời mở đầu.
Chương I: Những vấn đề về ô nhiễm do động cơ sinh ra. 1
1.1 Vấn đề ụ nhiễm mụi trường. 1
1.2 Sự hỡnh thành cỏc chất độc hại trong khớ thải động cơ. 2
1.2.1 Sản phẩm chỏy của động cơ. 2
1.2.2 Điều kiện hỡnh thành cỏc chất độc hại. 3
1.2.2.1 Đối với động cơ xăng. 3
1.2.2.2 Đối với động cơ diesel. 4
Chương II: Giới thiệu chung về hệ thống khí thử nghiệm khí thải. 7
2.1 Sơ đồ và nguyờn lý của hệ thống. 7
2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống thử nghiệm khí thải động cơ ôtô 7
2.1.2 Vai trũ của toàn bộ hệ thống. 9
2.1.2.1 Nguyờn lý làm việc của hệ thống. 9
2.1.2.2 Nguyờn lý làm việc của cỏc cụm chi tiết 10
2.2 Chức năng cỏc thiết bị trong hệ thống. 12
2.2.1 Thiết bị lọc khụng khớ. 12
2.2.2 Vị trớ hoà trộn. 13
2.2.3 Ống làm loóng. 14
2.2.4 Tủ lọc lấy mẫu dạng hạt trong khớ xả. 15
2.2.5 Đầu lấy mẫu tổng hợp CnHm. 16
2.2.6 Bộ phận lấy mẫu một ống Venturi. 17
2.2.7 Tủ khớ mẫu. 18
2.2.8 Quạt hỳt. 20
2.2.9 Một số đặc điểm của hệ thống lấy mẫu khớ thải. 20
Chương III: Thiết bị phân tích khí thải. 22
3.1 Vai trũ CEBII trong hệ thống thử nghiệm khớ xả. 22
3.2 Kết cấu tủ CEBII. 22
3.2.1 Mụ hỡnh tủ CEBII. 22
3.2.2 Vị trớ cỏc mụ đun trong tủ phõn tớch. 24
3.2.3 Mụ tả hệ thống điều khiển. 26
3.2.3.1 Bố trớ của hệ thống điều khiển. 26
3.2.3.2 Sự điều khiển nhiệt độ. 27
3.2.3.3 Cỏc đặc trưng an toàn. 27
3.2.4 Mụ tả cỏc thành phần cấu tạo. 28
3.2.4.1 Đường lấy mẫu. 28
3.2.4.2 Lọc khớ mẫu. 28
3.2.4.3 Đường dẫn khớ tới bộ phõn tớch. 29
3.2.4.4 Bộ phõn tớch lạnh CO, CO2. 29
3.3 Nguyờn lý hoạt động của cỏc bộ phõn tớch. 30
3.3.1 Nguyờn lý làm việc của bộ phõn tớch CO. 30
3.3.2 Nguyờn lý làm việc của bộ phõn tớch NO và NOx. 32
3.3.3 Nguyờn lý làm việc của bộ phõn tớch O2. 33
3.3.4 Nguyờn lý làm việc của bộ phõn tớch CnHm. 34
3.4 Sơ đồ cỏc đường dẫn khớ. 37
3.4.1 Sơ đồ đường dẫn khớ xả khụng hoà trộn của động cơ diesel
(Raw Gas Engine tesstbed). 37
3.4.2 Sơ đồ đường dẫn khớ xả khụng hoà trộn của động cơ xe ụtụ con
(Raw Gas DINO). 38
3.4.3 Sơ đồ đường dẫn khớ xả liờn tục đó qua làm loóng của động cơ xăng
(CVS Cont Diluted Gasoline). 38
3.4.4 Sơ đồ dẫn khí xả liên tục đó qua làm loóng của động cơ diezen
(Cont diluted diezel tunner). 39
3.4.5 Sơ đồ đường khí để hiệu chuẩn giá trị đo dải đo của NO
(Span NO). 39
3.4.6 Sơ đồ đường dẫn khí hiệu chuẩn giá trị dải đo của C3H8
(Span C3H8, 2nd Span C3H8) . 39
3.4.7 Sơ đồ đường dẫn khí hiệu chuẩn giá trị dải đo của CO2 nguyờn gốc
(Span CO2 tracer). 40
3.4.8 Sơ đồ đường dẫn khí hiệu chỉnh giá trị dải đo của O2: (Span O2). 40
3.4.9 Sơ đồ đường dẫn khí hiệu chỉnh giá trị dải đo của O2: (Span O2). 40
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). 40
3.4.11 Sơ đồ đường dấn khớ nộn làm sạch hệ thống
(Compressed Air Backflush IN). 40
3.4.12 Sơ đồ đường dẫn khí Synth Air. 41
3.4.13 Sơ đồ đường dẫn khí N2. 42
3.4.14 Sơ đồ khí nén để đóng mở các van (Compressd Air In). 43
3.4.15 Sơ đồ đường khí cháy cung cấp cho bộ phân tích HC (H2/He) 43
3.5 Giới thiệu về phần mền điều khiển phân tích khí xả GEM. 43
3.5.1 Phần mềm GEM 110. 43
3.5.2 Khởi động phần mềm. 43
3.5.3 Cỏc thành phần giao diện với người sử dụng. 45
Chương IV: Vận hành và sử dụng thiết bị. 51
4.1 Hiệu chuẩn cỏc bộ phõn tớch. 51
4.1.1 Mục đích hiệu chuẩn các bộ phân tích. 51
4.1.2 Các khí dùng để hiệu chuẩn. 51
4.1.2.1 Bảng danh sỏch cỏc loại khớ. 52
4.1.2.2 Chức năng các loại khí. 54
4.1.3 Các chức năng CEB II thực hiện trong quá trỡnh hiệu chuẩn. 55
4.1.3.1 Hiệu chuẩn tay giá trị không, giá trị dải đo
và kiểm tra giỏ trị khụng. 55
4.1.3.2 Hiệu chuẩn tự động. 56
4.2 Sự tuyến tớnh hoỏ. 58
4.2.1 Tuyến tớnh hoỏ là gỡ và sự cần thiết phải tuyến tớnh hoỏ. 58
4.2.2 Các bước tuyến tính hoá. 58
4.2.2.1 Tuyến tính hoá tự động. 58
4.2.2.2 Kiểm tra tuyến tớnh hoỏ. 59
4.2.3 Cỏc thao tác cụ thể để tuyến tính hoá. 60
4.2.3.1 Tuyến tính hoá tự động. 60
4.2.3.2 Kiểm tra tuyến tớnh hoỏ. 64
4.2.3.3 Tuyến tớnh húa thủ cụng. 64
4.3 Cỏc hàm tuyến tớnh hoỏ. 68
4.4 Quy trỡnh vận hành. 70
4.4.1 Kiểm tra thiết bị trước khi vận hành. 70
4.4.1.1 Kiểm tra ụtụ. 70
4.4.1.2 Kiểm tra các đường dẫn khí. 70
4.4.1.3 Kiểm tra tủ phõn tớch CEBII. 71
4.4.1.4 Kiểm tra cỏc hệ thống khỏc. 71
4.4.2 Vận hành. 71
4.4.2.1 Các thao tác trước khi vân hành. 71
4.4.2.2 Cỏc thao tỏc khi vận hành hệ thống đo. 72
4.4.2.3 Cỏc thao tỏc khi vận hành tủ CEBII. 73
4.4.3 Cỏc thao tỏc khi lỏi xe theo chu trỡnh thử. 76
4.4.4 Phân tích kết quả, sao lưu, in ấn và đánh giá. 76
4.4.5 Thao tỏc kết thỳc quỏ trỡnh thử và tắt cỏc hệ thống. 77
82 trang |
Chia sẻ: huong.duong | Lượt xem: 2737 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tìm hiểu thiết bị phân tích thành phần khí thải động cơ đốt trong Cebii, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ba ngả và khớ xả để tớnh toỏn đều được đặt trong HSU.
Nguyờn lý hoạt động của cỏc bộ phõn tớch.
Toàn bộ hệ thống phõn tớch khớ xả được thiết lập theo một hệ thống cỏc quy ước hoàn chỉnh giỳp cho sự điều khiển và thử nghiệm kà tốt nhất. Để làm được điều này cỏc nhà khoa học đó nghiờn cứu vị trớ lắp đặt cỏc đầu đo sao cho vị trớ đo cú ảnh hưởng tốt nhất tới kết quả. Thụng thường đầu đo lắp đặt để đo CO, NOx, O3, HC.
Nguyờn lý làm việc của bộ phõn tớch CO:
Cấu tạo của hệ thống đo CO:
Hỡnh 3.4:Sơ đồ nguyờn lý bộ phõn tớch CO.
Dụng cụ để phõn tớch là một thiết bị đo bằng tia hồng ngoại, nú bao gồm:
Một buồng phỏt tia hồng ngoại.
Màn chắn.
Đĩa khoột cỏc rónh.
Buồng chứa khớ mẫu.
Buồng chứa khớ CO được ngăn cỏch bằng một tấm màng cao su.
Thi ết bị đo độ vừng của màng.
Buồng chứa khớ CO được ngăn cỏch bằng một tấm màng cao su.
Buồng chứa khớ mẫu.
Nguyờn tắc hoạt động:
CO hấp thụ bức xạ hồng ngoại ở bước súng cỡ 4,7 μm vỡ thế sự cú mặt và số lượng của CO cú thể xỏc định bởi sự gión nở của CO tại buồng đo khi cú tia hồng ngoại đi qua.
Khi cần đo lượng CO cú trong khớ mẫu cho khớ mẫu đi vào buồng (4). Sau đú cho đốt đốn hồng ngoại (1). Tia hồng ngoại đi qua buồng (4) và buồng (8), buồng (4) cú CO nờn một phần tia hồng ngoại bị hấp thụ, cũn buồng (8) chỉ cú khớ N2 vỡ vậy tia hồng ngoại đi qua hoàn toàn. Để lượng hồng ngoại qua hai buồng là như nhau đĩa (3) được điều khiển quay, trờn đĩa (3) cú sẻ cỏc rónh sao cho thời gian cho tia hồng ngoại qua rónh trong và ngoài là bằng nhau. Sau khi đi qua hai buồng (4) và (8), tia hồng ngoại tới buồng (5) và buồng (7). Trong hai buồng này chứa toàn CO, lỳc này tia hồng ngoại sẽ bị hấp thụ hoàn toàn bởi CO và làm tăng nhiệt độ của khối khớ trong buồng (5) và buồng (7), tương ứng với sự tăng nhiệt độ là sự tăng ỏp suất. Hai buồng (5) và (7) được ngăn cỏch với nhau bằng một màng cao su. Trong hai chựm tia hồng ngoại, chựm tia hồng ngoại đi qua buồng (4) đó bị hấp thụ một phần tại đú vỡ vậy sự hấp thụ tia hồng ngoại tại buồng (5) ớt hơn buồng (7) do đú cú sự chờnh lệch ỏp suất giữa hai buồng. Sự chờnh lệch ỏp suất này làm cho màng cao su bị cong, đo độ cong cú thể tớnh được độ chờnh lệch ỏp suất. Qua tớnh toỏn độ chờnh ỏp suất sẽ biết được lượng CO đó hấp thụ tia hồng ngoại. Lượng CO đú chớnh là lượng CO cú trong khớ xả.
Khi đo CO trong khớ xả bằng phương phỏp hồng ngoại phải tớnh đến cỏc điều kiện gõy ra sai số. Đặc biệt là sự hấp thụ của nước. Vỡ vậy phải cú biện phỏp hiệu chỉnh giỏ trị đo. Thụng thường hiệu chỉnh giỏ trị đo bằng cỏch lọc hết nước hoặc quy định giỏ trị ảnh hưởng của nước trong cỏc khoảng đo.
Hỡnh 35: Sự ảnh hưởng của H2O tới kết quả đo CO
Nguyờn lý làm việc của bộ phõn tớch NO và NOx:
Cấu tạo của hệ thống đo NOx và NO:
Dụng cụ đo là thiết bị xỏc định cường độ ỏnh sỏng, nú bao gồm cỏc chi tiết chớnh:
Khớ ụzụn được sinh ra nhờ một thiết bị tạo ụzụn trong khụng khớ.
Một bộ phận chuyển đổi NO2 thành NO.
Một buồng phản ứng đo NOx cú cỏc đường dẫn khớ ụzụn và khớ mẫu
Một buồng phản ứng đo NO cú cỏc đường dẫn khớ ụzụn và khớ mẫu.
Một bộ hủy ụzụn trước khi thải ra mụi trường
Một bộ đo cường độ ỏnh sỏng.
Hỡnh 3.6: Sơ đồ nguyờn lý bộ phõn tớch NOx
.
Nguyờn tắc hoạt động:
Thiết bị hoạt động dựa vào hiện tượng khớ quang hoỏ để xỏc định hàm lượng NO, NOx. Thực chất phương phỏp này là đo cường độ ỏnh sỏng do cỏc phần tử NO2 hoạt tớnh sinh ra. NO2 hoạt tớnh được tạo ra trong buồng phản ứng qua phản ứng sau:
NO + O3 = NO2* + O2
Khụng khớ được đưa vào một đường và được cho qua một bộ tạo ụzụn, O2 trong khụng khớ được tạo thành O3 nhờ tia lửa điện và được đưa đến buồng phản ứng.
Để đo lượng NO cú trong khớ xả, khớ xả được đưa trực tiếp vào buồng phản ứng. Trong buồng phản ứng cú O3 vỡ vậy một phần NO cú trong khớ xả mẫu sẽ phản ứng với O3 và tạo ra NO2*, NO2 hoạt tớnh tồn tại khụng lõu trong điều kiện bỡnh thường vỡ vậy nú sẽ tự động về NO2 khụng hoạt tớnh bằng cỏch phúng đi một phần năng lượng dưới dạng tia sỏng. Đo cường độ tia sỏng thu được và dựa vào đú để xỏc định lượng NO phản ứng. Từ lượng NO phản ứng cú thể tớnh ra lượng NO cú trong khớ xả mẫu.
Để đo lượng NOx cú trong khớ xả mẫu, cho tất cả khớ xả mẫu đi qua một bộ chuyển đổi từ NO2 thành NO. Phần lớn NO2 được chuyển đổi thành NO, sau đú tất cả khớ xả đó qua chuyển đổi được đưa tới buồng phản ứng. Tương tự như là với NO, trong buồng phản ứng một lượng NO cú trong khớ xả sẽ phản ứng với O3 và tạo thành NO2 hoạt tớnh. NO2 hoạt tớnh (NO2 năng lượng cao) sẽ lại tự nhảy về mức năng lượng thấp và phỏt ra ỏnh sỏng, từ đú tớnh ra lượng NOx cú trong khớ xả.
Trong tất cả cỏc phản ứng của bộ phõn tớch NO và NOx đều xảy ra với hiệu suất nhất định. Vỡ vậy để biết được chớnh xỏc lượng chất NO và NOx cú trong khớ xả,ta phải xỏc định được hiệu suất phản ứng. Để xỏc định được hiệu suất phản ứng phải biết được lượng chất tham gia phản ứng. Vỡ vậy trong hệ thống CEBII cú một bộ phận đo hiệu suất phản ứng tạo O3 và hiệu suất phản ứng sinh ra NO.
Nguyờn lý làm việc của hệ thống đo O2:
Cấu tạo của hệ thống đo O2:
Hỡnh 3.7: Sơ đồ nguyờn lý bộ phõn tớch O2
Dụng cụ đo O2 là một hệ thống bao cỏc chi tiết sau:
Một bộ nam chõm vĩnh cửu.
Một con lắc cú thể qua trong mặt phẳng ngang được đặt trong từ trường của nam chõm. Giữa con lắc cú gắn một tấm gương phản chiếu tia sỏng.
Một màn hứng tia sỏng từ đốn. (Cũng là một phụtodiot) (Photo-cells).
Một đốn phụtodiot (Infrared-Diode).
Một bộ nhận lệnh từ bộ sử lý và điều khiển gương (Dumbbell current).
Một bộ sử lý tớn hiệu (Procesor).
Một bộ chuyển đổi tớn hiệu điện thành tớn hiệu số (A/D-converter).
Một bộ đỏnh giỏ so sỏnh sự sai lệch của hai màn chắn (Difference).
Nguyờn tắc hoạt động:
Bộ phận đo O2 dựa trờn nguyờn tắc: khi cho một luồng khớ O2 đi vào trong từ trường của một nam chõm thỡ cỏc phõn tử O2 và cỏc hạt bụi sắt sẽ bị hỳt vào trong cũn cỏc phõn tử nước sẽ bị đẩy ra ngoài.
Ban đầu cho một luồng khớ cú chứa O2 đi vào dọc theo chiều của nam chõm. Cỏc phõn tử O2 sẽ bị hỳt vào giữa từ trường, sự di chuyển đú tạo ra một dũng khớ. Tại giữa của từ trường cú một con lắc, dưới tỏc dụng của dũng O2, con lắc chịu một lực tỏc dụng làm cho lệch đi một gúc nào đú.
Khi cú dũng khớ đi qua từ trường, thỡ đốn phụtodiot cũng được hoạt động, nú tạo ra một tia sỏng chiếu đến tấm gương gắn trờn con lắc. tia sỏng sẽ bị phản chiếu lại thành hai tia và được chắn bởi màn chắn. Màn chắn cũng là một phụtodiot, nú cho dũng điện đi qua nhiều hay ớt tuỳ thuộc vào cường độ ỏnh sỏng chiếu đến. Do tấm gương bị lệch vỡ thế hai tia sỏng tới màn chắn là khỏc nhau, từ đú dũng điện đi qua cũng khỏc nhau.
Dũng điện đi qua hai màn chắn được đưa đến bộ so sỏnh. Bộ so sỏnh đỏnh giỏ hai dũng điện và dưa ra một giỏ trị điện gửi tới bộ chuyển đổi. Tại bộ chuyển đổi này giỏ trị điện sẽ chuyển thành tớn hiệu số và đưa tới bộ phõn tớch.
Bộ phõn tớch nhận tớn hiệu và phõn tớch đỏnh giỏ, đưa ra cỏc chỉ thị gửi tới bộ phận chấp hành tỏc dụng một lực điều khiển tấm gương.
Tấm gương được điều khiển cho tới khi hai tia sỏng cú cường độ như nhau, thỡ lỳc đú cỏc bộ phõn mới thụi khụng điều chỉnh, bộ phận chấp hành giữ nguyờn lực tỏc dụng. Đo lực tỏc dụng, qua đú cú thể phõn tớch đỏnh giỏ ra giỏ trị của lượng O2 cú trong luồng khớ thổi vào.
Nguyờn lý làm việc của hệ thống đo CnHm:
Hệ thống đo HC dựa vào hiện tượng khớ CnHm chỏy trong mụi trường đặc biệt sẽ tạo ra cỏc Ion. Đo lượng Ion qua đú cú thể xỏc định được lượng HC.
Cấu tạo của hệ thống đo CnHm:
Hệ thống đo HC cú sơ đồ nguyờn lý như hỡnh dưới. Nú bao gồm cỏc thành phần sau:
Hệ thống cú ba đường dẫn khớ vào. Một là đường dẫn khớ mẫu vào. Hai là đường dẫn khớ chỏy (hỗn hợp H/He). Ba là đường khớ tạo mụi trường chỏy.
Một buồng phản ứng cú gắn cảm biến nhiệt độ.
Một bộ đỏnh lửa để sinh tia lửa mồi.
Một cặp cực điện được nối với một bộ khuyếch đại và một bộ đo điện ỏp.
Một bộ cảm biến nhiệt độ PT100.
Một bộ bơm khớ nộn tạo độ chõn khụng để hỳt khớ chỏy ra.
Hỡnh 3.8 Sơ đồ nguyờn lý bộ phõn tớch HC.
H ỡnh 3.9: Sơ đồ đường dẫn khớ của bộ phõn tớch HC
Nguyờn tắc hoạt động:
Khớ mẫu cần đo được đưa vào hệ thống với ỏp suất 580mbar và lưu lượng 1500 l/h. Nú được hoà trộn với khớ chỏy (hỗn hợp H/He) được đưa vào ở đường ống thứ hai. Khớ chỏy cú ỏp suất là 1050 mbar, cú lưu lượng là 30 l/h. Khớ mẫu và khớ chỏy được trộn với nhau và đưa vào buồng chỏy với ỏp suất là 680 mbar.
Trong buồng phản ứng hỗn hợp khớ (20% O2, 80%N2) được bơm vào làm mụi trường chỏy. Khi khớ mẫu và khớ chỏy được đưa vào, bộ đỏnh lửa bật tia lửa đốt chỏy. Trong điều kiện như vậy khớ HC khụng chỏy mà bị bẻ góy thành cỏc Ion.
Cỏc Ion sinh ra trong mụi trường cú từ trường của cặp điện cực, nú sẽ bị hỳt về hai bản cực và tạo thành dũng điện ở trong mạch. Dũng điện được khuyếch đại khi đi qua bộ khuyếch đại và được đưa tới bộ đo điện ỏp.
Khớ chỏy được hỳt ra nhờ độ chõn khụng ở đầu ra. Độ chõn khụng này được sinh ra do luồng khớ nộn thổi qua tại miệng hỳt.
Dựa vào cường độ dũng điện sinh ra cú thể đỏnh giỏ được lượng HC cú trong khớ mẫu.
Khi đo lượng HC cú trong khớ xả của động cơ, cỏc điều kiện đo rất được chỳ ý. Áp suất đầu vào phải đảm bảo chớnh xỏc. Lưu lượng phải đầy đủ. Cú như vậy thỡ quỏ trỡnh đo với đỳng. Hệ thống sẽ đỏnh lửa 10 lần, trong 10 lần đú mà cỏc điều kiện khụng đảm bảo thỡ hệ thống sẽ khụng đo. Sau 10 lần đỏnh lửa mà khụng đo được thỡ hệ thống sẽ dừng lại và yờu cầu cú sự kiển tra sửa chữa.
3.4 Sơ đồ cỏc đường dẫn khớ.
Khi dẫn khớ mẫu đi vào cỏc bộ phõn tớch, phải thiết lập một sơ đồ hoạt cho toàn bộ hệ thống, trỏnh tỡnh trạng làm việc khụng cú trật tự và khụng đỳng quy tắc. Ngoài ra nú cũn giỳp cho người tỡm hiểu, sửa chữa hệ thống dễ dàng xỏc định được nguyờn tắc hoạt động, vị trớ, chi tiết cần kiểm tra.
Sơ đồ đường dẫn khớ xả khụng hoà trộn của động cơ diezen (Raw gas engine test bed):
Khớ xả của động cơ được nối trực tiếp vào đường khớ mẫu số 1 (sample in #1). Khớ xả đi trong ống giữ nhiệt (E04LH 1) nhiệt độ luụn đảm bảo 190°C. Sau đú khớ xả đi đến lọc F01P và F015, qua lọc đến van Y305 rồi đến bơm M01 (tại đõy ỏp suất đạt 1500mbar). Từ bơm khớ xả được chia thành ba phần:
Một phần được đưa đi qua van Y302, khớ qua van Y302 được điều chỉnh ỏp suất và lưu lượng một lần nữa, khớ xả thừa được đưa tới lọc nước, rồi chuyển qua FM FID_1 Bypass rồi đưa ra ngoài (phần khớ thừa qua bypass cần kiểm tra thường xuyờn, nếu khụng cú khớ qua bypass thỡ phải kiểm tra bơm), cũn nước cũng được bơm M04 đưa ra ngoài. Phần khớ xả cũn lại sau khi được điều chỉnh ỏp suất, lưu lượng chớnh xỏc được đo nhiệt độ bởi nhiệt kế B02, và được gia nhiệt trong ống E02LH FID tới bộ phõn tớch A22. Khớ sau khi qua bộ phõn tớch cũng được đưa ra ngoài.
Phần hai được đưa qua van Y301, khớ qua Y301 được điều chỉnh lưu lượng và ỏp suất một lần nữa bằng cỏch xả một lượng khớ nhất định (sau khi đó qua lọc nước) qua FM NO bypass. Lượng khớ cũn lại sau khi đó được điều chỉnh chớnh xỏc ỏp suất và lưu lượng được đưa vào bộ phõn tớch A21. Khớ sau khi qua phõn tớch được Hỳt ra ngoài bởi bơm M06 và M05.
Phần cũn lại được đưa qua van Y318 rồi qua lọc nước(water stop) tới van một chiều V1 (V1 check valves). Khớ xả sau khi đi qua van một chiều V1 được đưa tới cỏc van Y31, Y41, Y51, Y6, tương ứng tới cỏc van điều khiển lưu lượng (FR CO low, FR CO high, FR CO2, FR O2) và cỏc bộ ổn định ỏp suất (FM CO low, FM CO high, FM CO2, FM O2). Sau đú khớ xả tương ứng được đưa tới cỏc bộ phõn tớch A23, A24, A25, A26, cuối cựng khớ xả được đưa tới ống thoỏt ra ngoài. Nối song song với cỏc bộ phõn tớch A23, A24, A25, A26 là cỏc cảm biến B41,B21, van Y303, van tràn BPR1 và ống tiết lưu FS-B31. Hệ thống này cú nhiệm vụ điều chỉnh ỏp suất ổn định trong đường ống. Khi ỏp suất quỏ cao thỡ van tràn BPR1 sẽ mở ra và cho một phần khớ xả đi thẳng ra đường ống thải, khụng đi qua cỏc bộ phõn tớch.
Khi hệ thống hoạt động cỏc van trong bộ phõn tớch sẽ mở hoặc đúng tuỳ theo từng nhiệm vụ, từng thời điểm. Khi dẫn khớ xả khụng hoà trộn của động cơ diezen tới cỏc bộ phõn tớch ngoài cỏc van làm việc ở trờn, cỏc van cũn lại đều đúng (van Y305, Y308, Y304, Y320 và V3 check Valves).
Sơ đồ đường dẫn khớ xả khụng hoà trộn của động cơ trờn băng thử xe con (Raw Gas DINO):
Khớ xả của động cơ xe con được đưa trực tiếp vào đường ống số 2 (Sample In #2). Đường ống dẫn khớ được bọc bởi một lớp ống giữ nhiệt E06HL 2. Nhiệt độ được đo bởi nhiệt kế B06 và được giữ ổn định tại 190°C. Khớ xả sau khi qua ống được dẫn qua hai lọc S02P và S025. Sau đú qua van Y308 để điều chỉnh lưu lượng, khớ xả qua van Y308 được đưa tới bơm M01, ỏp suất qua bơm phải đạt 1500 mbar.
Sau khi đi qua bơm khớ xả cũng được phõn ra làm ba phần tương tự như sơ đồ trờn. (Phần một đi vào bộ phõn tớch A22 phõn tớch lượng HC cú trong khớ xả. Phần hai đi vào bộ phõn tớch A21 để phõn tớch lượng NO và NOx. Cũn phần ba được đưa qua cỏc bộ phõn tớch A23, A24, A25, A26 để phõn tớch cỏc thành phần khỏc).
Sau khi qua cỏc bộ phõn tớch, khớ xả được đưa ra ngoài, phần khớ xả khụng qua cỏc bộ phõn tớch cũng được đưa ra ngoài.
Sơ đồ đường dẫn khớ xả liờn tục đó qua làm loóng của động cơ xăng (CVS Cont diluted gasoline):
Trong sơ đồ đường dẫn khớ này, khớ xả của động cơ được làm loóng với khụng khớ được lấy qua lọc. Sau đú khớ xả đi vào ống Venturi hoà trộn tiếp, cuối ống Venturi cú một đầu ống lấy khớ xả.
Khớ xả được lấy ở cuối ống Venturi được đưa vào một ống gia nhiệt E01LH 3 và được đo bởi nhiệt kế B10 sao cho nhiệt độ vào là đạt 190°C. Sau đú khớ xả được qua hai lọc F03P và F035 rồi qua van Y1306 và đến bơm M101. Khớ xả qua bơm M101 được chia thành hai phần.
Phần thứ nhất được điều khiển đi qua van Y1302, khớ xả qua van một lần nữa được kiểm tra lưu lượng và ỏp suất. Tại đõy một phần lưu lượng khớ xả được chuyển ra ngoài qua FM FID 2 Bypass. Phần cũn lại được đưa vào ống gia nhiệt E02 HL FID, tại ống gia nhiệt này cú một nhiệt kế B102. Ống này được dẫn đến bộ phõn tớch A29 để đo lượng HC cú trong khớ xả.
Phần thứ hai được đưa qua một bộ lọc nước. Nước được đưa ra nhờ một bơm M04. Khớ cũn lại được đưa qua van Y121, qua FR 2nd C02, FM 2nd 02 để điều chỉnh lưu lượng sau đú đi vào bộ phõn tớch A212. Khớ xả đi vào đõy để phõn tớch CO2 tracer. Sau khi phõn tớch xong khớ xả cũng được đưa ra ngoài.
Khớ xả cũn thừa khụng đi qua bộ phõn tớch nào được đưa ra ngoài qua một đường dẫn khỏc. Dũng khớ đú được đưa qua cảm biến B42 nhằm đo độ ẩm của khớ xả sau khi dó qua lọc nước. Khớ xả sau khi qua cảm biến đo độ ẩm được đưa tới van Y1303, van tràn BPR2 qua FS-B32 rồi ra ngoài.
Sơ đồ dẫn khớ xả liờn tục đó qua làm loóng của động cơ diezen. (Cont diluted diezel tunner).
Khớ xả được lấy và hoà trộn tương tự như với động cơ xăng. Khớ xả được lấy ở cuối ống Venturi được đưa vào ống dẫn khớ số 4 (Sample In #4). Đường ống dẫn số 4 được bọc bởi một ống sấy để gia nhiệt tương tự như động cơ xăng. Khớ xả sau khi qua ống gia nhiệt thỡ được đưa tới lọc F04P và F045 rồi đi qua Y1308 rồi đi vào bơm M101.
Sau khi qua bơm M101 khớ xả cú ỏp suất nhất định và cũng được đưa qua cỏc bộ phõn tớch A212 và A29 như với động cơ xăng. Khớ xả đi ra ngoài cũng được kiểm tra thường xuyờn để phỏt hiện cỏc sự cố.
Sơ đồ đường khớ để hiệu chuẩn giỏ trị đo dải đo của NO. (Span NO).
Khớ NO dựng để hiệu chuẩn được để trong cỏc bỡnh khớ nộn. Khi cần sử dụng sẽ phải mở cỏc van khớ. Dũng khớ NO được đưa qua van giảm ỏp suất rồi được đưa vào ống Span NO. Khớ sau đú được đưa qua van Y13 rồi được tỏch thành hai luồng khớ. (Van Y14 được đúng lại khụng cho dũng khớ đi qua).
Luồng khớ thứ nhất được đưa qua van Y12 sau đú đưa vào bộ kiểm tra NO, kiểm tra một lần nữa hàm lượng NO.
Luồng khớ thứ hai qua van tràn PR NO, sau đú qua van Y11, tới van Y301 và đi tới bộ phõn tớch A21. Hệ thống sẽ nhận giỏ trị đú là giỏ trị giới hạn giải đo.
Sơ đồ đường dẫn khớ hiệu chuẩn giỏ trị dải đo của C3H8: (Span C3H8, 2nd Span C3H8)
Trong sơ đồ đường dẫn khớ C3H8 cú hai đường dẫn khớ vào:
Đường thứ nhất: Khớ C3H8 cũng từ bỡnh chứa qua van giảm ỏp, rồi qua van Y23. Sau đú cũng được chia làm hai phần. Phần một được đưa qua van Y22 đến bộ phõn tớch lại hàm lượng của C3H8. Phần thứ hai được đưa qua van tràn PR HC rồi qua van Y21, Y301 rồi vào bộ phõn tớch A21.
Đường thứ hai: Khớ C3H8 cũng từ bỡnh chứa qua van giảm ỏp, rồi qua van Y93, sau đú một phần qua van Y92 tới bộ phõn tớch lại hàm lượng C3H8. Phần cũn lại qua van tràn PR 2nd HC, van Y91, van Y1302 tới bộ phõn tớch A29.
Sau khi vào cỏc bộ phõn tớch khớ sẽ được đưa ra ngoài qua đường thải ra như với khớ xả động cơ.
Sơ đồ đường dẫn khớ hiệu chuẩn giỏ trị dải đo của CO2 nguyờn gốc: (Span CO2 tracer)
Khớ trong bỡnh chưa được giảm ỏp suất rồi được đưa tới van Y123, sau đú khớ được chia thành hai phần. Một phần được đưa qua van Y122 và tới bộ phõn tớch lại thành phần CO2. Một phần được đưa qua van tràn PR 2nd CO2, van Y121, ống điều chỉnh lưu lượng FR 2nd CO2, ống FM 2nd CO2 rồi tới bộ phõn tớch A212. Khớ sau khi được qua bộ phõn tớch sẽ được dưa ra ngoài như với khớ xả (qua ống Vent out).
Sơ đồ đường dẫn khớ hiệu chỉnh giỏ trị dải đo của O2: (Span O2)
Khớ hiệu chuẩn được lấy từ bỡnh khớ nộn được đưa qua van giảm ỏp. Khớ qua van giảm ỏp được đưa tới van Y63 sau đú được chia thành hai phần. Phần thứ nhất qua van Y62 và tới bộ phõn tớch lại thành phần khớ hiệu chuẩn. Phần thứ hai qua van tràn PR O2 rồi tới van Y61, qua FR O2, FM O2 và tới bộ phõn tớch A26.
Sơ đồ đường dẫn khớ hiệu chuẩn giỏ trị dải đo của CO2: (span CO2)
Khớ nộn trong bỡnh chứa đưa qua van giảm ỏp và đưa vào van Y53 rồi tỏch thành hai dũng. Một dũng đi qua van Y62 để tới bộ phõn tớch xỏc định lại thành phần khớ làm hiệu chuẩn. Dũng khớ cũn lại qua van tràn PR CO2 tới van Y51, qua FR CO2, FM CO2 rồi tới bộ phõn tớchA25. Sau đú khớ dựng để hiệu chuẩn được đưa ra qua ống Vent out
Sơ đồ đường dẫn khớ dựng để hiệu chuẩn giỏ trị dải đo của khớ CO: (Span CO low và Span CO high).
Đường dẫn khớ để hiệu chuẩn giỏ trị giải đo CO cú hai đường:
Đường dẫn khớ thứ nhất: (Span CO high) là đường khớ lấy từ bỡnh qua bộ giảm ỏp rồi được đưa qua van Y43. Khớ qua van Y43 được tỏch thành hai phần, một phần đi qua van Y42 vào bộ phõn tớch đỏnh giỏ lại hàm lượng CO, phần thứ hai được đưa qua van tràn PR COhigh rồi qua cỏc van Y41, FR COhigh, FM Cohigh rồi vào bộ phõn tớch A24.
Đường dẫn khớ thứ hai: (Span CO low) khớ cũng được lấy ở bỡnh chứa khớ nộn qua van giảm ỏp rồi tới van Y33. Khớ sau khi đi qua van Y33 được phõn làm hai phần. Một phần cũng qua van Y32 để đo lại giỏ trị hàm lượng CO, một phần đưa qua van tràn PRCOlow rồi qua van Y31, van FR COlow, van FM Colow tới bộ phõn tớch A23 để hiệu chuẩn giỏ trị dải đo.
Sơ đồ đường dấn khớ nộn làm sạch hệ thống: (Compressed Air Backflush IN).
Khụng khớ từ ngoài vào được bơm nộn vào đường ống, sau đú được cho đi qua van Y206. Khớ qua van Y206 được đo ỏp suất bằng một đồng hồ G Compr. Air Backfush. Khớ nộn được đo ỏp suất và được chia làm bốn phần.
Phần 1: khớ nộn đi qua van Y1307 sau đú thổi qua lọc F045 và lọc F04P. Khớ nộn thổi qua mang theo cỏc hạt bụi cựng với cỏc cặn bẩn ra ngoài qua đường ống số 4. (Sample IN #4),(Cont diluted diezel tunnel).
Phần 2: khớ nộn qua van Y1305 thổi vào lọc F035 và lọc F03P. Khớ nộn thổi qua mang đi cỏc chất cặn bẩn cú ở lọc ra ngoài theo đường ống số 3 (Sample IN #3),(CVS Cont diluted gasoline).
Phần 3: khớ nộn đi qua van Y307, sau đú đi qua hai lọc F025 và lọc F02P. Khớ qua lọc làm sạch cỏc lọc và ra ngoài theo đường ống số 2 (Sample IN #2), (Raw Gas DYNO).
Phần 4: khớ nộn thổi qua van Y305 sau đú qua lọc F015 và lọc F01P. Khớ qua lọc cú nhiệm vụ làm sạch lọc, mang cỏc hạt bẩn ra ngoài theo đường ống số 1.(SampleIN#1), (Raw Gas engine test bed).
Trong khi khớ nộn thổi qua cỏc lọc, ngoài cỏc van cú nhiệm vụ làm việc đó được nờu ở trờn, cỏc van liờn quan đều được đúng lại như van :Y1306, Y1308, Y306,Y308.
Để làm sạch ống dẫn khớ nằm ở phớa trờn lọc, sử dụng bơm M01hỳt khụng khớ ở ngoài qua lọc Cold In1. Khớ qua lọc tới bơm được nộn lại thổi vào đường ống với ỏp suất cao. Khớ sẽ đi qua cỏc van Y302 tới bộ phõn tớch A22, đi qua cỏc van Y138 qua lọc nước, qua van một chiều tới cỏc van Y31, Y41, Y51, Y61, tới cỏc bộ phõn tớch A23, A24, A25, A26 và cỏc van như Y303, BPR1, FS-B31. Sau khi khớ nộn tới bộ phõn tớch, nú mang theo cỏc hạt bụi bẩn ra ngoài qua đường ống thoỏt của khớ xả (Vent out).
Tương tự như vậy để làm sạch cỏc ống cũn lại, sử dụng bơm M101 hỳt khụng khớ ngoài trời qua lọc Cold In2 và van Y1304. Khớ qua bơm được nộn vào với ỏp suất cao và được chia thành hai phần. Một phần qua van Y1302 tới bộ phõn tớch A29 làm sạch bộ phõn tớch đú. Phần cũn lại được đưa qua lọc nước, qua van một chiều V2 Check_valves. Khớ qua van một chiều đú được đưa qua van Y121 vào bộ phõn tớch A212 và đưa qua cảm biến độ ẩm B42, qua van Y1303, qua van tràn BPR2, FS-B32. Khớ sau khi đi qua cỏc bộ phận mang theo cỏc hạt bẩn được đưa ra ngoài theo đường khớ xả.
Sơ đồ đường dẫn khớ Synth Air:
Khớ nộn từ bỡnh chứa qua cỏc van giảm ỏp suất, sau đú đưa qua van Y204. Khớ qua van Y204 được chia làm bốn đường.
Đường thứ nhất: khớ nộn đi qua van Y94, qua van tràn PR 2nd HC. Khớ dư được đưa ra qua van Y92 tới bộ phõn tớch lại thành phần hàm lượng cỏc chất cú trong khớ, phần khớ cũn lại qua van Y91, qua van Y1302 tới bộ phõn tớch A29. Theo sơ đồ đường khớ này, khớ đi tới bộ phõn tớch dựng để hiệu chuẩn giỏ trị Zezo của bộ phõn tớch.
Đường thứ hai: khớ nộn đi qua van Y24, cũng tới van tràn PR NO, khớ dư được đưa qua van Y12 tới bộ phõn tớch lại hàm lượng cỏc chất. Khớ cũn lại đi qua van Y11, Y301 và vào bộ phõn tớch A22. Khớ vào bộ phõn tớch theo đường này cũng để hiệu chuẩn giỏ trị Zezo của bộ phõn tớch.
Đường thứ ba: khớ Synth Air được đưa qua van tràn PR Synth Air, ỏp suất khớ được đo bởi một đồng hồ đo ỏp suất G synth air, sau đú được đưa tới bộ phõn tớch A29. Khớ theo đường này nhằm cung cấp khớ nền cho quỏ trỡnh phõn tớch HC.
Đường khớ thứ tư: tương tự như trờn, khớ Synth Air được đưa qua van tràn PRSynth Air, cũng cú một đồng hồ đo ỏp suất G synth air. Sau đú khớ được đưa vào bộ phõn tớch A22 làm khớ nền cho qua trỡnh chỏy HC.
Sơ đồ đường dẫn khớ N2:
Khớ nộn từ bỡnh chứa được đưa qua hệ thống van giảm ỏp, sau đú được đưa vào đường ống, qua van Y203, trờn đường ống cú một đồng hồ đo ỏp suất G N2. Khớ N2 được phõn thành nhiều đường đi vào để hiệu chỉnh giỏ trị Zezo của cỏc bộ phõn tớch:
Đường thứ nhất: khớ đi qua van Y34 tới van tràn PR COlow, một phần khớ đi dư qua van Y32 đi vào lại bộ đo lại hàm lượng thành phần cỏc chất khớ. Phần cũn lại đi qua van Y31, qua FR COlow, qua FM COlow tới bộ phõn tớch A23.
Đường thứ hai: khớ N2 đi qua van Y44 cũng tới van tràn PR COhigh, phần khớ dư cũng qua van Y42 tới bộ đỏnh giỏ lại hàm lượng cỏc chất trong khớ. Phần cũn lại qua van Y41, qua FR COhigh, FM COhigh, sau đú tới bộ phõn tớch A24.
Đường thứ ba: cũng tượng tự cỏc phần trờn, khớ nộn cũng qua cỏc van Y54,qua van tràn PR CO2, một phần khớ tới bộ đỏnh giỏ hàm lượng cỏc chất trong khớ, một phần qua van Y51, qua FR CO2, qua FM CO2, tới bộ phõn tớch A25
Đường thứ tư: như cỏc phần trờn, khớ N2 qua cỏc van Y64, PR O2, FRO2, FM O2, qua van Y61, khớ cũng chia làm hai phần, một phần tới bộ đỏnh giỏ hàm lượng, một phần tới bộ phõn tớch A26.
Đường thứ năm: khớ nộn N2 qua van Y124 tới van tràn PR 2ndCO2, một phần khớ đi qua van Y122 tới bộ đỏnh giỏ hàm lượng khớ N2. Phần cũn lại đi qua van Y121, qua FR 2nd CO2, FM 2nd CO2, tới bộ phõn tớch A212.
Đường thứ sau: khớ nộn N2 qua van Y14, tới van tràn PR NO, khớ dư được đưa tới bộ đỏnh giỏ lại hàm lượng NO, một phần khớ cũn lại đi qua van Y11, van Y301 và tới bộ phõn tớch A22.
Sơ đồ khớ nộn để đúng mở cỏc van (Compressd Air In):
Khớ nộn được bơm tạo ỏp suất, sau đú được đưa vào ống dẫn khớ. Tại đường ống dẫn khớ cú van Y205 và một đồng hồ đo ỏp suất G Comr Air. Khớ nộn được đưa qua van tràn PR INSTR.AIR để điều chỉnh ỏp suất chớnh xỏc, một lần nữa khớ nộn được đo ỏp suất bởi đồng hồ G INSTR. AIR và được đưa vào bộ phõn tớch A29, tạo độ chõn khụng hỳt khớ đó đốt chỏy trong bộ đo HC. Tương tự như vậy, khớ nộn cũng được đưa qua một van tràn, được đo lại ỏp suất và được đưa vào bộ phõn tớch A22.
Một luồng khớ nộn tiếp tục đi vào van tràn PR PILOT_1, khớ nộn qua van tràn được đo ỏp suất bởi đồng hồ đo G PILOT_1, sau đú khớ nộn qua cỏc van Y306A, Y308A, Y301A, Y302A và tương ứng tới đúng mở cỏc van Y306, Y308, Y301, Y302.
Một luồng khớ khỏc đi vào van tràn PR PILOT_2, khớ nộn qua van tràn được đo lại ỏp suất bởi đồng hồ G PILOT_2, sau đú khớ nộn qua cỏc van Y1306A, Y1308A, Y1302A tới đúng mở cỏc van Y1306, Y11308, Y1302.
Sơ đồ đường khớ chỏy cung cấp cho bộ phõn tớch HC (H2/He):
Hỗn hợp khớ H2/He được đựng trong bỡnh chứa khớ, khi phõn tớch sẽ phải mở cỏc van khớ ra và khớ được dẫn qua cỏc van giảm ỏp tới đầu nối. Hỗn hợp khớ H2/He sau khi vào đường ống, được đưa qua van Y201, khớ qua van được đo lại ỏp suất bằng đồng hồ đo G H2/He_1. Sau đú khớ được phõn làm hai phần:
Phần thứ nhất: hỗn hợp khớ qua van tràn PR H2/He để điều chỉnh đỳng ỏp suất. Áp suất được kiểm nghiệm lại bởi đồng hồ G H2/He, sau đú đưa vào bộ phõn tớch A29.
Phần thứ hai: hỗn hợp khớ cũng được đưa qua van tràn PR H2/He để chỉnh đỳng ỏp suất trước khi vào bộ phõn tớch. Áp suất đú được
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DAN309.doc