Giáo trình Thử nghiệm động cơ

nhân tố khác. Mục đích là để cho áp suất trong hộp đo gió dao động nhỏ nhất, ảnh hưởng ít nhất tới độ tin cậy của phép đo. Một cách tổng quát, đối với động cơ có kích thước lớn, tốc độ động cơ nhỏ, số xi lanh càng ít thì kích thước của hộp không khí càng lớn. Theo cách tinh toán của Kaster kích thước tối thiểu của hộp không khí được tính toán như sau : Trong đó :  nmin là tốc độ nhỏ nhất của động cơ (cần phải đo chính xác) (vòng/phút).  K :1 đối với động cơ 2 kì, K : 2 đối với động cơ 4 kì.  Vs : Thể tích công tác của động cơ(m 3)  Nc : số xy-lanh động cơ  d : đường kính của họng nạp (m) min 2 3. 426 . 10417 nVN dK V c b   Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 49 Ví dụ : Động cơ mà ta đã tính toán ở ví dụ trước, chạy ở tốc độ 1000v/p. 3 2 426 70.1 10000008.01 030.0210417 mVb     (60ft3) Sự liên kết của lọc gió với đường ống nạp của động cơ Cần thiết kế sao cho thật giống với hệ thống nạp bình thường. Bởi ví sự dao động của áp suất có thể ảnh hưởng mạnh mẽ hiệu suất động cơ, hiệu suất nạp và hiện tượng “bơm” trên đường ống. Tần số cộng hưởng của 1 ống có độ dài l đầu hở 1 đầu kín là : a/4l ; a là vận tốc âm thanh, khoảng 330m/s. do đó 1m dây nối có tần số cộng hưởng 80Hz. Điều này tương ứng với tần số của van nạp ở động cơ 4 kỳ 4 xy lanh 2400 (v/phút), sự kết nối đường nạp có thể ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ ở tốc độ này. Trong thực tế sự kết nối với đường ống nạp càng ngắn càng tốt. VI.2.2 : Thiết bị loại ống hút và màng hút Ở hình 6.4 trình bày sơ đồ thiết bị để đo lượng tiêu thụ không khí. Hình 6.4 : Thiết bị loại ống hút và màng hút Khi động cơ nạp không khí vào ta thấy có hiện tượng mạch động mà nó có thể gây ra sai số khi đo. Để khắc phụ hiện tượng đó ở khoảng giữa động cơ và ống hút người ta đặt một bình điều áp, bình này làm cho buồng mạch động cơ trở nên điều hoà. Hòa khí dùng cho động cơ đốt trong là hỗn hợp có hai thành phần : là nhiên liệu và không khí. Muốn xác định lượng hòa khí trên, trước hết phải xác định lượng không khí nạp vào động cơ. Để xác định lượng không khí nạp vào ta dùng các bộ phận gọi là ống hút và màng. Khi tiến hành xác định lượng tiêu thụ không khí, ta cần phải giữ cho sức cản của hệ thống nạp ở mức độ bình thường, để bảo đảm cho sức cản của ống hút bình điều áp và các ống dẫn nối tiếp không ảnh hưởng tới trị số của các hệ số ,v  và sự làm việc bình thường của động cơ. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 50 Muốn thực hiện điều đó thì trước khi lắp thiết bị xác định lượng tiêu thụ không khí cho việc khảo nghiệm các động cơ có bình lọc không khí cần phải : 1. Đo độ giảm áp trong ống nạp khi động cơ làm việc ở các số vòng quay khác nhau (khi van tiết lưu mở hoàn toàn – động cơ có bộ chế hoà khí ). 2. Tháo bình lọc không khí và lắp thiết bị vào, chọn tiết diện của ống hút làm sao để cho đường biểu diễn độ giảm áp trong ống nạp không bị thay đổi. Ống nối bình điều áp với ống nạp cần phải thật ngắn. Tất cả các chỗ nối đều phải được kiểm tra độ kín. Hệ số thừa không khí bằng : ' 0 B T G G L    Ở đây : GB – lượng tiêu thụ không khí giờ, kg/h ; GT – chi phí nhiên liệu giờ, kg/h ; L’0 – lượng không khí cần thiết lí thuyết để đốt cháy một kg nhiên liệu, kg ; Lượng tiêu thụ không khí giờ xác định được theo biểu thức : GB = 3600fc  2 BgH Ở đây : fc – diện tích tiết diện lưu thông của ống hút tính bằng 2 4 d , m2 ;  - hệ số tiêu thụ của ống hút có trị số nằm trong giới hạn 0,94 – 0,97 và xác định bằng cách hiêu chỉnh ; g – gia tôc trọng trường, m/s2 ; H - độ giảm áp suất (ở hình vẽ), đo bằng áp kế nước, tính theo mm cột nước. B – trọng lượng riêng của không khí xung quanh, kg/m 3 và được xác định theo công thức : 273 760. o B o P T    - trọng lượng riêng của không khí ở điều kiẹn nhiệt độ 00C và áp suất 760 mmHg có trị số bằng 1,293 kg/m3. P0 – áp suất không khí xung quanh, mmHg ; T0 – nhiệt độ không khí xung quanh, 0K ; Hệ số nạp đầy không khí ( không kể nhiên liệu trong hỗn hợp ) xác định theo biểu thức : 0 B v G G   Ở đây : GB – trọng lượng không khí được nạp vào trong một khoảng thời gian nhất định ( ví dụ trong 1 giờ ), kg/h ; Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 51 G0 – trọng lượng không khí mà động cơ có thể nạp được cũng trong khoảng thời gian ấy, nếu như áp suất và nhiệt độ trong xy lanh bằng áp suất và nhiệt độ của không khí trước khi vào bộ chế hoà khí, kg/h. Trị số G0 của động cơ bốn kì có thể xác định theo công thức : 1 0 . 60 1000.2 k V n G  Ở đây : Vl – thể tích làm việc của động cơ, lít. n – số vòng quay trong một phút. k – trọng lượng riêng của không khí trước khi vào bộ chế hoà khí, kg/m 3. Để xác định k ta cần đo áp suất không khí Pk tính bằng mmHg và nhiệt độ không khí tk trước khi vào bộ chế hòa khí hay ống nạp của động cơ ( đối với động cơ độ nén cao ) : 273 1,293 760 273 k k k p t     Hệ số nạp đầy hỗn hợp ( đối với động cơ có bộ chế hòa khí ) sẽ là : 0 1 ' 1v v mzL          Ở đây : m – trọng lượng phân tử trung bình của nhiên liệu. L0 – lượng không khí cần thiết lý thuyết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu, kilômol. VI.2.3 : Thiết bị đo lưu lượng khí nạp Hình 6.5 :Thiết bị đo lưu lượng khí nạp Bộ đo lưu lượng khí, được phát minh bởi Alcock và Ricardo vào năm 1936, là phương pháp được sử dụng sâu rộng nhất thay thế cho phương pháp dùng hộp đo gió hay họng đo như đã trình bày ở trên. Trong phương pháp này (ở hình 6.5), họng đo được thay thế bởi những phân tử dạng hình trụ, có thiết diện hình tam giác. Dòng khí khi đi qua những phần tử này sẽ được chia nhỏ ra (thực chất là dòng chảy tầng). Sự thay đổi áp suất không khí khi đi qua những phân tử này tỷ lệ với vận tốc của dòng không khí (nhưng không tỷ lệ với bình phương vận tốc dòng không khí như trong trường hợp dùng hộp khí và họng đo). Bộ đo chênh lệch áp suất Đến động cơ Phân tử đo lường Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 52 Phương pháp này có hai ưu điểm : -Thứ nhât là dòng chảy tỷ lệ với trung bình của sai lệch áp suất. Có nghĩa là khi đo áp suất trung bình cho ra kết quả trực tiếp của giá trị lưu lượng không khí mà không cần phải tiến hành chỉnh hợp lại. -Thứ hai do vận tốc tỷ lệ với áp suất nên có khả năng nâng cao tính chính xác của phép đo. Thiết bị đo gió kiểu này theo truyền thống thì có nhiều phương pháp, nhưng không phải tất cả các phương pháp đều thành công, để đo độ chênh áp trung bình. Một sự giải thích của Stone đã chứng minh rằng độ chênh áp thì không hoàn toàn tỷ lệ với lưu lượng và đã giới thiệu một phương pháp xác định giá trị độ chênh áp tring bình một cánh chính xác. Những sự thay đổi này tồn tại trên thị trường, đã cải thiện đáng kể độ chính xác của phương pháp đo gió kiểu này. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 53 Chươ ng 7 : ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG KHÍ THẢI VII.1 : V ấn đ ề độc h ại của khí t hải Khí quyể n trá i đ ấ t thườ ng gọ i là khôn g kh í, là mộ t hỗn hợp củ a nh iều kh í, trong đó k hí N i tơ ch iếm kh oản g 78%, Oxy ch iếm k ho ảng 21 %, 1% còn lại gồm nh iều lo ạ i kh í kh á c nh au nh ư Argôn( Ar) , Cacb on ic (CO2 ), hơ i nư ớc… Trong các kh í trên có nh iều ch ấ t khô ng có lợi cho sứ c khoẻ con ngườ i như : CO, HC, N OX, S O2… Những ch ấ t kh ông có lợi n ày đư ợc gọ i là nh ững ch ấ t g ây ô nhiễm kh ông kh í. C ác ch ất g ây ô nhiễm không kh í khô ng ch ỉ đượ c thả i ra từ cá c động cơ nói chung mà còn đượ c th ả i r a từ nh iều nguồn k há c như : nh à m áy n hiệt đ iện, sư ởi ấm nh à, lò thiêu… Trong g iớ i hạn của g iá o tr ình chúng ta ch ỉ ng hiên cứ u tá c h ại của kh í th ả i ra từ ô tô n ói chung, đ ến mô i trườn g sống v à con ngườ i. VII.1.1 : N hững tác h ại của chất g ây ô n hiễm Những c hấ t ô n hiễm g ây ra bở i ô tô đượ c sinh r a do sự ch áy h ay b ay h ơi của nh iên liệu tro ng ô tô . Những c hấ t n ày có thể ch ia r a làm ba ch ấ t ch ính : CO, HC, N OX. Nh ững ch ấ t n ày g ây khó ch ịu ch o sự hô hấ p v à trong nh iều trườ ng hợ p chúng là có h ại th ậm ch í ng uy h iểm đế n tín h mạ ng của co n người, động v ậ t v à thực vậ t. Bả ng sau thể hiện tá c h ạ i của ch ấ t g ây ô nhiễm nó i chung. Bảng 7.1 Tác hạ i củ a cá c ch ất gâ y ô nh iễm Chấ t ô nhiễm Nguồn gâ y ch ính Tác động có hạ i ch ính Ghi ch ú CO Ô tô : 93% Cá c nguồn sinh năng lượng 7% Cả n tr ở sự trao đổi O2 trong máu và gây ngộ độc CO (nếu nồng độ CO trong không khí từ 30 đến 40 PPM thì sẽ làm tê liệt hệ thần kinh thực vậ t HC Ô tô 57% Lọc dầu, sử dụng cá c dung môi… 43% Kích thích thành bên trong của các cơ quan hô hấp Một nguyên nhân của khói quang hóa NOX Ô tô 39% Nhà máy, nguồn sinh năng lượn g, lọc dầ u… 61% Kích thích mắt, mũi họng, nếu sự kích t hích ra át mạnh có thể gây ho, đau đầu và hư hại phổi. Nếu nồng độ NO2 trong khí q uyển từ 3-5 P PM thì đã có dấu hiệu của sự kích thích. Kích thích lên mắt, mũi ở 10-30 PPM gây ho, đau đầu, chóng mặt ở 30-50PPM Nguyên nhân chính của khói quang hóa SO2 Ô tô ( diesel) 1% Nhà máy, nguồn sinh năng lượn g, hệ thốn g sưởi… 99% Kích thích cá c màng nhầy của hệ thống hô ha áp Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph m Ky t huat T P. HCM 54 Ghi chú : PPM : v iế t tắ t của “ Par t-per m illion” tứ c ph ần tr iệu, đ ượ c dùng làm đ ơn v ị ch ỉ th ị nồng độ h ay th ành phầ n. VII.1.2 : Hậu quả của chất g ây ô nhi ểm VII.1.2.1 : Mư a a xít Mưa ax it xu ấ t h iệ n Kho ảng đ ầu th ập niên 1970 mư a ax ít vớ i tá c h ạ i củ a n ó g ây r a trên cây cố i và cá c lo ạ i r au quả kh á c. Vào n ăm 1872, người A nh đ ầu tiê n th an h tr a v iên A lk al i xu ất b ản mộ t quyển sách về kh í tượng, tro ng đó ô ng đã mô tả m ưa từ các khu côn g ngh iệ p g iống n hư mưa ax ít đựơc tìm th ấy n hư ng ày nay . Cơ ch ế mà mư a ax ít đựơc h ìn h th àn h gồm cá c ph ản ứng h óa h ọc x ảy r a ở trên cao trong bầ u kh í quyển. P hầ n lớn axít là h ậu qu ả củ a các hoạ t đ ộng c ủa con ngườ i s inh r a như l à Sunphua điôx ít ( SO2 ) và O xít Nitr íc ( NOx )… Sunphua đ iô xít trả i qu a sự ôxi h óa trở th ành gố c SO4 2-, HSO3, vớ i sự có mặ t của g ốc hy drôx yl, OH bả n th ân nó đư ợc sinh ra bở i một q uá tr ình hó a họ c phứ c tạp tr ong b ầu kh í quyể n. Phần lớn kh í sunph ua thả i r a từ v iệc đố t th an v à mộ t lư ợng n hỏ khí th ả i r a từ cá c động cơ d ie se l h ạng nặ ng do chá y sót nh iên liệu. Oxít N itr íc (NO) đượ c ôx i hó a thàn h N itroge nđ iôx ít (NO 2) trong tầng đố i lưu, b ằng cá ch ph ản ứng vớ i o zon , b ản th ân nó đựơc hình th àn h một quy tr ìn h hó a họ c p hức tạp g ồm cacbo n mono xit ( CO) , hydro cacbon ( CxHy ), hơ i n ướ c v à án h sáng m ặ t trờ i. VII.1.2.2 Chì t rong kh ông khí Tác h ạ i củ a chì, đặ c b iệ t lên sức k hỏe của trẻ nh ỏ, đã đư ợc b iế t từ lâuv à hiện nay có nh ững ye âu cầ u g ay g ắt k hông đ ượ c sử d ụng ch ì, cá c hợ p ch ấ t của ch ì làm ch ấ t chống k ích n ổ. Một lý d o th êm nữa để q uyế t đ ịnh k hông sữ dụng n h iên liệu có ch ì, v ì ch ì trong n hiên liệ u dù vớ i lượng r ấ t nhỏ cũn g làm hư hỏ ng bộ x úc tá c hó a khử tr ên đư ờng ố ng thả i củ a độ ng cơ. VII.1.2.3 Cá c hạt t ron g khí t hải độ ng cơ Diesel Khí th ả i trong động cơ Diese l thườ ng chứ a mồ hóng, tro v à mộ t số h ạ t nh iên liệu h ydro ca cbo n chư a ch áy. Ca cù h ạt nh iên liệu này là cá c hợ p chấ t có thể bgâ y ung thư kh i có nồng độ cao. VII.1.2.4 : K hói qua ng h óa Khó i q uang h óa, đự ơc nh ận b iế t lầ n đ ầu tiê n ở Los Ange les (Hoa kỳ) v ào năm 1951 làm nh iề u ngườ i b ị trùng độ c. Cho th ấy , ở cá c th ành p hố nơ i m à r ất ít dùng than đ á, có ít nhà m áy côn g nghiệ p hoạ t động v à có m ậ t đ ộ xe c ộ n hiều. Khí HC và N OX có m ặt t rong kh í quyể n v à bị chiếu sá ng củ a tia nắng mặ t trờ i, gâ y r a mộ t ph ản ứng qu ang h óa (á nh sá ng + hó a ch ấ t) v à sinh r a n hiều h ợp ch ất hó a học kh ác nh au và kế t quả g ây ra h iện tư ợng “ Khó i qu ang hó a”. Khó i q uang h óa cản trở tầm nh ìn , kích thích mắ t v à bị cho là nguy ên nhâ n gây r a ung thư và làm ản h hưởng x ấu đến rừng. S ố liệu tiê u biểu củ a các th ành ph ần của khó i qu an g hó a đượ c ch ỉ r a ở b ản g sau đ ây : Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 55 Bảng 7.2 Nồng độ của cá c chấ t g ây ô nh iễm trong khó i qu an g hó a. Chấ t g ây ô nh iễm Nồng độ(Mộ t ph ần ngàn th ể tích) Cacbon m onox ít 3000 Ozo n 25 Hydroc acbon 210 Sunphua điôx ít 20 Nitr ogen ô xít 20 Axít Nitr ít 2 VII.1.2.5 : Sự n óng lê n của tr ái đất (hiệu ứ ng nhà kính) Đây là v ấn đ ề kh á c trong mối bậ n tâm chu ng củ a dư lu ận, mặ c d ầu ít đự ơc hiểu rõ hơn các vấ n đề tr ước đó. Chú ng ta b iế t r ằng sự số ng trên tr ái đ ấ t phụ thu ộc v ào mộ t số ch ấ t kh í n ào đó trong bầ u khí qu yển, các k hí n ày có kh ả nă ng h ấp thụ và p hả n xạ nh ững bứ c x ạ hồng n go ại m à bề mặ t trá i đ ấ t phá t r a khi b ị mặ t trờ i nung nó ng, kh i khôn g có cá c loạ i kh í n ày, cá c bứ c xạ hồng ngoạiù sẽ th oá t r a ngoà i k hông gian . Hơi n ướ c là khí n hà k ính tự nh iên qu an trọng nhấ t, nh ưng nồng độ củ a nó phụ thuộ c v ào kh í hậ u và k hông bị ản h hưở ng b ởi ho ạt động củ a co n người. Khí nh à k ính q uan trọng b ị ả nh h ưởng bở i ho ạ t động của co n ngườ i là cacbon đ iôx ít, mê tan (C H4), Nitrít Ô xít v à CFCs ( Ch loro f lu oroc arbon). H ìn h 7.1 nó i lên sự ảnh h ưởng đến h iện tượ ng h iệu ứn g nh à kính của các lo ạ i kh í kh á c nh au. K h í CFC s có thờ i g ian tồn tạ i trong b ầu kh í quyển gần 1 00 năm v à có ảnh hưở ng gấ p khoảng 6.500 lần so vớ i CO2 về khố i lư ợng, đ iề u nà y giả i thích n hững tiêu chu ẩn ( theo n gh ị đ ịnh thư Mo tre al) để g iảm v iệ c sử dụng cá c ch ấ t đó. Cacbon đ i ô x ít là mộ t nguồn ản h hư ởng qu an trọng v à n ó đ ựơ c đ ánh g iá b ằng nồ ng độ CO2 co ù tro ng bầu kh í quyể n đ ã gia tăng từ 2 80 ppm( theo thể tích) v ào trướ c thờ i kỳ cô ng nghiệp đến kho ản g 350ppm so vớ i n ay . Trê n h ình 7.1 b iểu diễn ph ần tr ăm của cá c chấ t gây h iệ u ứng nhà kính qu a các th ời k ỳ 100% 50% CH4 CO2 CFCs N2O 1 7 65 1 8 50 1 9 00 1 9 50 1 9 85 Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 56 Ở thờ i đ iểm h iện tạ i, vớ i mộ t tỷ lệ g ia tă ng h iện tạ i khoảng 1 ,2 PPM mộ t năm . C02 là mộ t sả n phẩm trự c tiế p củ a v iệ c tiêu thụ n ăng lượ ng, kể từ đ ây sứ c ép để cải th iện h iệu q uả củ a cá c nguồ n năng lư ợng k ể cả độ ng cơ đố t tro ng càn g trở nê n cấp th iế t. VII.1.2.3 L ỗ thủng củ a tầng ô zôn Lớp ozon ở tầng bình lưu hấp th ụ nhiều bứ c x ạ cựu tím của m ặ t trờ i v à lỗ thủng của lớ p o zon na øy ở Nam Cự c ngày cà ng mở rộng, có thể g ây nhữn g ảnh hư ởng trầm trọng đế n cuộ c sốn g củ a co n ngườ i, đ ộng v ậ t, thự c v ậ t v à v i si nh v ậ t. S ự có mặ t củ a C FCS đe dọ a ng hiêm trọng đến tầng o zo n v à làm lỗ th ủng của tầ ng ozon ng ày càng lan rộng hơn, những kh í hydro cacbon và ox ít nitơ cũng gó p phần gâ y ản h hưở ng tớ i tầng ozon. VII.2 : Các chỉ ti êu đánh giá v à qui t rình đo c hất l ượng khí t hải Các khí CO, HC và NOX trong khí xả ôtô , cùng v ới ca ùc khí xả từ nhà máy, nhà ma ùy n hiệt điện la ø nguồn lờn nhất ta ïo ra ca ùc chất gây ô nhiễm không khí. Khí xả ôtô gây ra n hững vấn đề đặc biệt nghiêm trọng ở thành thị nơi có mật độ ô tô rất ca o. Những quy định kiểm soa ùt khí xả la àn đầu tiên được ban hành thành luật ta ïi Cal ifornia (Mỹ) năm 1960 ca ùc quy định về kiểm soa ùt khí xả ôtô với nồng độ CO và H C. Lịch sử của c ác quy định kiểm s oát khí xả cho xe ôtô tại Mỹ như sa u : Năm 1943 sự đô thị hóa nhanh chóng của LosAngeles bắt đầu gây ra khói quang hóa. Nó la ø vấn đề do sự ô nhiễm k hí xả ôtô được biết đế n đầu tiên. Năm 1952 A.J.Haagen Smit trường đại học tổn g hợp Cali fornia đã c hứng minh rằng ngu yên n hân chính của khói quang hóa la ø ta ùc động của c ác tia mặt trời lên khí xả ôtô. Năm 1960 ca ùc quy định kiểm soa ùt khí xả ôtô (khí CO và HC) đã được ban hành ta ïi bang Cali fornia. Năm 1968 h ệ thống ca ùc quy định kiểm soa ùt khí xả toàn liên bang cho CO và HC đã đư ợc ban hành trên toàn nước Mỹ (ch o HC , CO) đã được ban hành . Năm 1970 đạo luật khí sa ïch được giới thiệu bởi thượng nghệ sĩ Edumund Mus kie đã được thôn g qua. Luật này th ể hiện ca ùc quy định kiểm soa ùt khí xả liên bang. Đạo luật Mus kie quy định m ột tiêu H2O CFC-11 CO2 CH4 1 0,5 0 50 150 n ăm 100 Hìn h 7.2 : Tu ổi đờ i của các ch ấ t kh í g ây hiệu ứng nh à Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 57 chuẩn rất nghiêm ngặt cho C O, HC và N OX áp dụng cho ta át ca û ca ùc xe sa ûn xuất ta ïi Mỹ từ năm 1975. Luật này la øm cơ s ở cho các ti êu chuẩn kiểm soá t khí xả Mỹ hiện nay. Kể từ thời gian đó những luật tương tự đã được thông qua ở Châu Âu, Nhật bản và nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. Phần lớn ca ùc luật này sửa đổi trực tiếp từ luật kiểm soa ùt khí xả Mỹ hay EEC (Cộng đồng kinh tế Châu  u). VII.2.1 Cá c ti êu chuẩn và quy trình đ o khí x ả Mỹ Việc kiểm tra sử dụng để quyết định xem liệu mẫu xe cụ thể có ph ù hợp v ới ca ùc tiêu chuẩn khí xả Mỹ hay khôn g đư ợc tiến hành bằn g ca ùch đặt xe lên b ệ thử, chạy xe ở chế độ LA#4 và đo tổn g khối l ượng từn g khí xả(C O, H C, NOX) phát ra từ ôtô. Chú ý rằng nhữn g tiêu chuẩn này áp dụng cho ca ùc xe động cơ xăng, không tính tới trọng ta ûi hay dung tích xi la nh. Chế độ kiễm tra LA#4 được tiến hành theo các h sa u : Đầu tiên chiếc xe được để trong phòng thí nghiệm từ 12 – 16 giờ với nhiệt đ ộ b ên ngoài đư ợc kiểm soát rất c ẩn thận (duy trì tro ng khoảng 10 – 300 C). Quá t rình la áy mẫu thử được thực hiện the o ba giai đoạn hư sa u :  Giai đoạn I : Cold phase (kéo dài 505s) Động cơ đư ợc kh ởi động la ïnh và mẫu k hí được la áy và cho túi s ố1 (ct). qu y luật t hay đổi tốc đ o ä như hình vẽ  Giai đoạn 2 : Sta biliz ed :(bắt đầu từ giâ y 505-137 2) Ma ãu khí thử được la áy và cho vào túi số 2 (s). quy luật thay đổi tốc độ n hư hình vẽ.Kết thúc giây thứ 1372 động cơ nghưn g hoạt động trong kh oảng 10 phút. Tro ng thời gian này không la áy mẫu thử  Giai đoạn 3 : Hot phase (kéo dài 505s) Ma ãu khí thử được c ho vào tuí s ố 3 (ht) Ngay khi quá trình lấy mẫu thử kết thúc . Các ma ãu thử sẽ được p hân tíc h . Số lượng ca ùc c hất CO, HC, NOx sẽ được t ính tổng la ïi và kết quả sẽ được thể hiện dưới dạng g/mile Quãng đ ường kiểm tra tươn g đương : 1 7,84 km hay 11,1 15 mil es. Ch ế độ này đư ợc gọi la ø “ LA#4” bởi vì nó dựa the o mô hìn h la ùi xe thực tế trên m ột đoạn của đư ờng số 4 chạy qua Los Angeles, California . Qui trình kiểm tra chất lượng khí thải trên còn được sử dụng (có một ít sửa đổi) ổ một số quốc gia khác như : Aust ralia, Aust ria, Brasi l, Canada, Finland, Mexico, Norway, South Kor ea, Sweden , Swityela nd với ca ùc t iêu chuẩn về chất l ượng khí tha ûi khác đi một í t (xem bảng ) Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 58 Hình 7.3 : Qui trình đo khí xả ở Mỹ Bên cạnh cá c g iá tr ị đã đo đư ợc cá c g iá tr ị về bay hơ i nhiên liệu v à kh í lọ t cũng đư ợc đo b ằn g phương ph áp n ày. Bảng 7.3 : Tiêu chu ẩn k hí th ả i tạ i Mỹ theo qu i tr ình đo L A#4 Năm Phạm vi a ùp dụng CO(g/mile) HC(g/mile) NOx( g/mile) Lượng hơi xăng thoát ra(g/test) 1982 Liên bang Bang Cali fornia 3 .41 7.0 0.41 0.41 1.0 0.4 2.0 2.0 1993 Bang Cali fornia 3.4 0.25 0.4 2.0 1994 Liên bang 3.4 0.25 0.4 2.0 Bảng 7.4 : Tiêu chuẩn k hí thải ta ïi một s ố quốc gia t heo qui trình đo LA#4 Quốc gia Theo phiên bản CO g/km HC g/km NOx g/km Lượng hơi xăng thoát rag/tes t Switz erland 10.87 2.1 0.25 0.62 2.0 S p e ed ( km /h ) Giai đo ạn 1 505 g iâ y Cold ph ase Giai đo ạn 2 867g iâ y Stab ilized ph ase Giai đo ạn 3 505 g iâ y Hot ph ase Chạy th eo qu án tính 10 phú t Thờ i g ian m ẫu : 18 77s Thờ i g ian ch ạy : 18 77s Kho ảng cách : 17,84 s Tố c độ tr ung b ìn h : 34,2 Km /h Tố c độ cự c đ ạ i :91,2 Km /h Thờ i g ian ch ạy k hông tải :1 8,2% Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M 59 Aust ria 87-88 2.1 0.25 0.62 2.0 Swed en mẵu 89 2.1 0.25 0.62 2.0 Norway 1989 2.1 0.25 0.62 2.0 Finland 1990 2.1 0.25 0.62 2.0 Mexico Brasi l 1991 1.90 1.92 1.97 7.0 24.0 12.0 2.0 0.7 2,1 1.2 0.3 1.4 2.0 1.4 0.6 2.0 Aust ralia 1.86 9.3 0.9 1.9 2.0 CO g/mile CO g/mile CO g/mile Lượng hơi xăng thoát ra g/test Canada 9.87 3.4 0.41 1.0 2.0 South Korea mẫu 88 3.4 0.41 1.0 2.0 VII.2.2 : Các ti êu chu ẩn v à quy trì nh đ o khí xả Ch âu Âu Phần lớn ca ùc nư ớc Châu Âu sử dụng qui trình đo khí xảû ECE (Eoropean Eco nomic Communit y- regulat ion)- E CE-R1 5 gọi như thế b ởi vì ca ùc tiêu chuẩn này đ ược p hát triển bởi cộng đồng kinh tế Châu Âu (EEC). Qui trình đo khí xả ECE- R15 cò n đ ược biết đến dưới tê n g ọi U DC (urban dr iv in g cy cle) vì q ui trình này mô phỏn g điều kiện kiểm tra giốn g như tình trạng ôtô đang hoạt độ ng trong thành phố . Với những điều kiệ n cơ bản như : tốc độ ôtô thấp, tải nhỏ và nhiệt độ k hí thải thấp. Kiểm tra kiểu này giống như kiểu của Mỹ, nó bắt đầu từ lúc xe khởi động la ïnh (sa u k hi đã đ e å trong phò ng có nhiệt đ ộ 20 – 30 oC ít nhất 6 ti ếng). Sau đó độ ng cơ có thời gia n 40s