Xây dựng trương trình lấy tín hiệu theo thời gian thực và xây dựng trương trình thử tự động cho xe tải hạng nặng theo chu trình thử châu âu ECE R49

bộ phân tích CO, CO2 bằng tia hồng ngoại 1. 2.2. Nguyên lý hoạt động của bộ phân tích NOx………………………… 1.2.3. Nguyên lý hoạt động của bộ phân tích HC………………………….. Chương II: XÂY DỰNG TRƯƠNG TRÌNH LẤY MẪU LIÊN TỤC 2.1. Giới thiệu về giao thức truyền thông AK và ghép nối trao đổi thông tin qua cổng nối tiếp RS232 2.1.1.Giới thiệu giao thức truyền thông AK 2.1.2. Kết nối phần cứng dùng cho giao thức AK 2.1.3. Cấu trúc câu lệnh của giao thức AK 2.2.Giới thiệu chương trình AK Emission Monitor………………….. 2.2.1.Mục dích việc xây dựng trương trình: 2.2.2.Cài đặt chương trình 2.2.3 .Khởi động chương trình 2.3.Giao diện của AK Emission Monitor 2.3.1. Menu Bar 2.3.2.ToolBar 2.3.3 Bảng điều khiển chính 2.3.4 Analyzer 2.3.5 Timeline 2.3.6 Status 2.4.Các thao tác trong chương trình 2.4.1 Mở file dữ liệu có trước 2.4.2.Lưu file dữ liệu 2.4.3.Chọn tủ CEBII 2.4.4.Chọn cổng nối tiếp RS232 (COM) 2.4.5. lấy mẫu khí thải cần phân tích 2.4.6.Standby 2.4.7.Các lênh điều khiển khác Chương III : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TRƯƠNG TRÌNH 3.1 Thử nghiệm cho xe máy………………………………………………….. 3.1.1. đo đặc tính công suât của động cơ ………………………………….. 3.1.2.thử nghiệm ở chế độ chạy ko tải…………………………………….. 3.1.3.thử nghiệm ở chế độ chạy không tải và kéo ga tới 100% tay ga ……. 3.1.4.Thử nghiệm ở tốc độ 50,60,70,80 km/h……………………………… 3.1.5.Thử nghiệm ở chế độ chạy gia tốc từ 0 dến 60 km/h và từ 0 đến 70km/h 3.2.Thử nghiệm xe ôtô………………………………………………………. 3.2.1.thử nghiệm ở chế độ chạy không tải………………………………… 3.2.2.thử nghiệm ở chế độ chạy không tải và kéo ga tới toàn tải … 3.2.3.thử nghiệm ở chế độ chạy kéo ga từ 0-100% tải……………………. Phần II: XÂY DỰNG TRƯƠNG TRÌNH THỬ TỰ ĐỘNG CHO XE TẢI HẠNG NẶNG ………………… Chương IV: GIỚI THIỆU VỀ CÁC CHU TRÌNH THỬ ………. 4.1. Những vấn đề chung ………………………………………………….. 4.2.Các chu trình thử ……………………………………………………… 4.2.1.Chu trình thử ở Mỹ………………………………………………… 4.2.2. Chu trình thử ở Châu Âu…………………………………………. 4.2.3. Chu trình thử của Nhật Bản……………………………………….. 4.2.4. Chu trình thử ở Việt Nam…………………………………………. 4.3.Các tiêu chuẩn thử……………………………………………………... 4.3.1. Tiêu chuẩn thử ở Mỹ………………………………………………. 4.3.2. Tiêu chuẩn khí thải ở Châu Âu……………………………………. 4.3.3. Tiêu chuẩn thử ở Nhật Bản………………………………………… Chương V: TRƯƠNG TRÌNH THỬ TỰ ĐỘNG CHO XE TẢI HẠNG NẶNG 5.1. giới thiệu tiêu chuẩn EURO II (TCVN 6567:2005)……………………. 5.1.1.Phạm vi áp dụng : …………………………………………………. 5.1.2.Các yêu cầu với thử công nhận kiểu ………………………………. 5.1.3. Điều kiện thử……………………………………………………… 5.1.4.Nhiên liệu ………………………………………………………….. 5.1.5.Các thiết bị ………………………………………………………… 5.1.6.Lưư lượng khí thải ………………………………………………… 5.1.7.chu trình thử ………………………………………………………. 5.1.8.Các công thức tính toán khí thải và hạt thải…………………. 5.1.9.Hiệu đính công suất 5.1.10.Đánh giá kết quả …………………………………………….. 5.2.Trương trình thử tự động cho xe tải hạng nặng ………………………. LỜI NÓI ĐẦU Môi trường trên trái đất ô nhiễm bởi nhiều nguyên nhân khác nhau,và trong số đó khí thải từ các phương tiện giao thông chiếm một phần lớn .Môi trường ô nhiễm ngày càng nặng nề ảnh hưởng lớn tới cuộc sống của con người . Ở việt nam trong một số năm gần đây với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế ,số lượng phương tiện giao thông lưư thông trên đường ngày càng tăng trong khi số lượng xe cũ không đủ tiêu chuẩn vẫn còn tiếp tục lưư hành hơn nữa vẫn chưa có một tiêu chuẩn chặt chẽ và được cập nhật thường xuyên cho tiêu chuẩn khí phát thải từ động cơ dẫn đến môi trường không khí bị ô nhiễm trầm trọng Ngay từ đầu những năm 50 của thế kỷ trước ở mỹ đã đưa ra những tiêu chuẩn để hạn chế độc hại trong khí xả ,các chu trình thử nghiệm cho các phương tiện giao thông có gắn động cơ và các tiêu chuẩn này đều được cập nhật thường xuyên theo từng đời xe, ở châu âu các tiêu chuẩn cũng được tiến hành muộn hơn vào những năm 70 Các tiêu chuẩn cho phép xác định mục tiêu môi trường và đặt ra các hạn chế về số lượng và nồng độ của các chất độc hại thải vào khí quyển.Việc đặt ra các tiêu chuẩn là hết sức cần thiết và cấp bách đối với mỗi quốc gia trên thế giới Trước những vấn đề trên và thực trạng tại việt nam còn nhiều hạn chế về điều kiện kỹ thuật ,nên chưa thể tạo ra các tiêu chuẩn riêng cho mình ,mà thường áp dụng các tiêu chuẩn của một nước khác mà ở đây là châu âu và mỹ .Chính vì vậy mà nước ta sẽ chính thức áp dụng tiêu chuẩn EURO II từ ngày 1/7/2007 Đề tài của em là “Xây dựng trương trình lấy tín hiệu theo thời gian thực và xây dựng trương trình thử tự động cho xe tải hạng nặng theo chu trình thử châu âu ECE R49” Với chu trình thử này và với các điều kiện giao thông thực tế ở nước ta có thể vẫn chưa thực sự đúng đắn nhưng nó có thể sẽ cơ sở để sau đó phát triển cho phù hợp với điều kiện thực tế ở nước ta và tạo ra được một tiêu chuẩn riêng phù hợp. PHẦN I: XÂY DỰNG TRƯƠNG TRÌNH LẤY MẪU THEO THỜI GIAN THỰC CHƯƠNG I: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỦ PHÂN TÍCH KHÍ CEB II 1.1. Giới thiệu chung tủ phân tích khí CEBII Hình 1.1. Màn hình giao diện tủ CEBII. 1. Bộ chẩn đoán. 6. Bộ phân tích hồng ngoại xác định CO/ CO2. 2. Màn hình giao diện điều khiển 7. Bộ đánh lửa FID phân tích THC. 3. Đồng hồ đo áp suất khí. 8. Bộ phân tích quang hoá xác định NOx. 4. Công tắc bật hệ thống phân tích 9. Khoang chứa các bộ điều khiển LGC. 5. Công tắc bật hệ thống máy tính 10. Khối làm nóng. Tủ phân tích khí xả CEB II là hệ thống các modun thực hiện toàn bộ các phép đo đối các thành phần độc hại có trong khí xả như: CO, CO2, NOx, HC. Hệ thống có thể hoạt động thông qua hệ thống máy tính công nghiệp nằm trong tủ hoặc bằng tay thông qua sử dụng giao diện đồ hoạ của máy tính điều khiển. Tủ CEB II bao gồm máy tính và phần mềm điều khiển Gem 110 và toàn bộ các bộ phân tích. Việc kết nối với các bộ phân tích là được thực hiện thông qua các tín hiêu số tuỳ thuộc vào bộ phân tích mà có thể dùng giao tiếp qua mạng CAN, LON hoặc qua cáp RS 232. Các bộ xử lý được nâng cấp về công nghệ đo và được sự trợ giúp mạng mẽ từ máy tính điều khiển trung tâm. Các bộ xử lý thường được dùng cho phân tích các thành phần Cacbon monoxit (CO), Cacbon dioxit(CO2), Nito oxit (NOX), Hydro cacbon (THC). Việc điều khiển các thành phần liên quan đến khí như bơm hoặc các van, điều khiển nhiệt độ và kiểm tra hệ thống các cảm biến là được thực hiện thông qua một chương trình điều khiển logic (PLC). Các thành phần khác nhau hoặc các modun được xắp xếp trong một ngăn, điều đó cho phép tăng cường việc thiết lập các phép đo khác nhau với các yêu cầu và ứng dụng khác nhau. 1.1.1. Mô hình tủ CEBII Hình 1.2. Mô hình tủ CEBII 1. Máy tính kết hợp trong tủ. 3. Các bộ phân tích khí 2. Khối SCU: 2a. Khối làm nóng. 2b. Khối làm lạnh. 4. Bảng đồng hồ khí 5.công tắc hệ thống 6. Khối chẩn đoán Tất cả các vòng làm nóng được thiết lập trong tủ phân tích đều được điều khiển bởi PLC (nó không đứng riêng lẻ và việc điều khiển nhiệt độ là ngay tức thời). Qua đó hệ thống luôn hoạt động trong trạng thái được làm nóng. Bên cạnh việc điều khiển nhiệt độ hệ thống còn hiển thị các điều kiện hoạt động để có thể tránh các hư hại tới hệ thống. Trong trường hợp nhiệt độ nằm ngoài giá trị giới hạn thì hệ thống có thể thiết lập trong trạng thái chuẩn 1.1.2. Vị trí của các modun trong tủ phân tích Tủ phân tích là sự hợp nhất của một máy tính trung tâm điều khiển hệ thống các phép đo. Máy tính công nghiệp hoạt động trên nền Windows NT, với phần mềm GEM 110 được cài đặt và sử dụng một giao diện đồ hoạ cho hệ thống hoạt động. Các dữ liệu có thể được nhập vào thông qua các phím đặt ở bên trái màn hình, các phím chức năng được đặt ở dưới màn hình. Việc truy cập tới toàn bộ mạng máy tính được thực hiện hông qua màn hình và bàn phím. Màn hình máy tính có thể di chuyển được. Bộ lấy mẫu SCU (sample conditioning unit) bao gồm tất cả các thành phần thực hiện và điều chỉnh lấy mẫu khí. Bộ SCU bao gồm các thành phần sau: + Khối làm nóng mẫu (heated Sample unit): kết hợp đường làm nóng và một bơm khí làm nóng với một lọc sơ cấp và một lọc thứ cấp tại đường vào. Bơm có thể có hai đường vào. Các van điều khiển đường đi của khí qua bộ đánh lửa FID và bộ phân tích quang hoá CLD cũng được kết hợp vào trong khối này. + Tính toán khí lạnh để loại bỏ nước trong khí xả mẫu. Đây là yêu cầu cho tất cả các bộ phân tích không có làm nóng như CO, CO2. + Khối điều khiển SCU là bao gồm tất cả các thành phần liên quan tới điều khiển đường đi và điều chỉnh dòng khí, như các van hoặc bộ điều chỉnh áp suất, các nguồn điện và các cảm biến tới màn hình trạng thái của SCU. Quá trình điều khiển này là bằng tay và thông qua một PLC. Vì vậy SCU là độc lập và chỉ một dữ liệu kết nối với máy tính điều khiển là được yêu cầu. Một công tắc điện dùng để tắt hệ thống. Bên phải màn hình máy tính có một cửa sổ, tại đây có thể thực hiện bằng tay việc đóng các van và các thiết bị đo áp suất và một công tắc đóng mở hệ thống phân tích với máy tính điều khiển. Các bộ phân tích được đặt ở giữa tủ phân tích và có vỏ bọc bên ngoài, các vỏ này không thường xuyên mở ra. Các bộ phân tích và các thành phần liên quan tới khí có thể được tháo ra nhờ các rãnh trượt. Bộ chuẩn đoán (diagnostic) có thể được lắp đặt phía trên đỉnh của tủ phân tích. Modun này có thể kết hợp các đường khí riêng rẽ thành một đường cho bộ phân tích. Đồng thời modun này cũng kiểm tra sự chuyển đổi NOX và sự tồn tại của hơi nước. Tất cả các thành phần khí sử dụng cho việc tính toán khí mẫu và cáp điện cung cấp điện cho hệ thống được lắp đặt phía sau tủ phân tích. 1.1.3. Mô tả các thành phần cấu tạo a. Đường lấy mẫu Đường lấy mẫu là đường ống dẻo làm nóng được sử dụng để lấy mẫu từ đường vào của bơm đặt bên ngoài tủ phân tích. Đường ống này được làm từ ống Teflon với đường kính ngoài 8mm. Vỏ làm nóng quấn quanh ống và được bảo vệ bởi vỏ lưới kim loại. Đường ống này được làm từ silicon, ở cuối đường ống là một thiết bị với các ống kim loại để kết nối sao cho phù hợp với ống có đường kính 8mm. bộ làm nóng được hỗ trợ bởi nguồn điện 1 pha 230V. Một cặp nhiệt ngẫu kiểu “K” được lắp đặt cho điều khiển và hiển thị giá trị nhiệt độ. Dây nối điện và tín hiệu nhiệt độ được kết hợp trong một phích nối chung, phích nối này dùng đẻ kết nối giữa SCU và tủ phân tích. Vì vậy các đường nối khí và điện là luôn đóng. b. Lọc khí mẫu Khí mẫu vào tủ phân tích trước tiên phải đi qua một thiết bị lọc. Thiết bị này đặt ở phía trên của bơm làm nóng để đảm bảo cho phù hợp với nhiệt độ trong HSU và tránh các vùng bị lạnh. Lọc bao gồm một lọc thứ cấp, lọc này có thể dễ dàng được thay thế hoặc thổi sạch bằng cách thổi luồng khí nóng qua lọc. Và sau đó một lọc thứ hai sẽ được lắp đặt, lọc này được lắp đặt nhằm để bảo vệ trong trường hợp thọc thứ cấp có vấn đề. Cả hai lọc đều có thể lọc được các hạt ở cỡ micro. Trong trường hợp các lọc được trang bị một van ngắt và một đường quay trở lại đường vào lọc. Van ngắt là van không khí hoạt động để đảm bảo sự hoạt động đúng đắn trong điều kiện như nhiệt độ cao và tại các giá trị áp suất khác nhau. Không khí điều chỉnh van được điều khiển bởi một van chân không. Van này là một van điều chỉnh bằng áp suất được đặt trong SCU. Van chân không được đặt đằng sau HSU và bên cạnh motor bơm. c. Đường dẫn khí mẫu tới bộ phân tích Khí lấy mẫu được phân bố dưới dạng các dòng khí từ bơm lấy mấu tới các bộ phân tích khác nhau được lắp đặt trong hệ thống. Có một sự khác nhau giữa bộ phân tích “nóng” và bộ phân tích “lạnh” như sau: thông thường mỗi bộ phân tích đơn (trong trường hợp kết hợp các bộ phân tích trong mỗi kênh) có thể phân tích độc lập với khí mẫu. Vì vậy một bộ phân tích có thể lấy mẫu trong khi bộ phân tích khác đang tính toán và bộ phân tích cuối cùng thì có thể trong trạng thái chờ. Đường dẫn khí mẫu tới bộ xử lý bao gồm ba chức năng: + Thứ nhất nó sẽ ngắt các khí tới bộ phân tích, như trong trạng thái chờ hoặc trạng thái dừng. + Thứ hai nó sẽ dẫn khí mẫu tới bộ phân tích như trong trạng thái lấy mẫu để xác định lượng các thành phần độc hại trong khí nhờ bộ phân tích. + Thứ ba nó cũng sẽ dẫn khí đề tính toán (zero, span, hoặc khí để chuẩn đoán thiết bị) tơi bộ phân tích để kiểm tra giá trị tính toán của bộ phân tích. d. Bộ phân tích lạnh Khí mẫu được đưa tới bộ phân tích từ đường ống dẫn của bơm lấy mẫu, đầu tiên được làm lạnh để loại bỏ nước có trong thành phần của khí mẫu. Sau đó nó sẽ được dẫn tới bộ phân tích. Các mẫu khí được đưa qua ống phân phối nhờ các van 3 ngả. Mỗi van cho một bộ phân tích, có thể đặt ở giữa hai vị trí khi lấy mẫu hoặc khi tính toán khí. Việc tính toán khí còn được hỗ trợ bởi một hệ thống ống phân phối khác, ống phân phối này có thể lựa chọn được nguồn khí để phân tích, như khí cho hiệu chuẩn zero hoặc span. e. Bộ phân tích nóng Khí lấy mẫu được làm nóng trước khí đưa tới bộ phân tích (nâng nhiệt độ khí tới 190 0C). Cần phải đảm bảo các đường khí từ đầu lấy mẫu, đường dẫn khí và bộ phân tích đề phải có cùng một nhiệt độ và không có bất cứ sự sai khác nào. Điều này được đảm bảo bới bộ HSU có trong hệ thống. Hệ thống này kết hợp chặt chẽ các đầu lấy mẫu và các đường dẫn sao cho nhiệt độ giữa chúng là không có sự sai lệch và loại bỏ trường hợp có vùng bị giảm nhiệt độ. Do có yêu cầu cao về độ chính xác của các phép đo và tính toán mà các van ba ngả cho khí lấy mẫu và khí để tính toán hệ thống cũng được đặt trong HSU. 1.2. Nguyên lý hoạt động của các bộ phân tích CO, CO2, NOx, HC: 1.2.1. Nguyên lý hoạt động của bộ phân tích CO, CO2 bằng tia hồng ngoại: * Sự hình thành CO, CO2: Mô-nô-xít-các-bon được hình thành từ phản ứng sau: 2C + O2 = 2CO Đây là phản ứng cháy thiếu ô-xy. Rõ ràng là l càng nhỏ thì nồng độ CO càng lớn và ngược lại. Khi l <1, quá trình cháy thiếu ô-xy nên thành phần CO lớn. Trong quá trình giãn nở, một phần CO sẽ kết hợp với hơi nước (trong sản phẩm cháy) để tạo thành CO2: CO + H2O = CO2 + H2 Khi l >1, về lý thuyết thừa ô-xy nhưng vẫn có một lượng nhỏ CO. Lý do là trong buồng cháy vẫn có những vùng cục bộ có l <1, tại đó quá trình cháy thiếu ô-xy. Mặt khác, tại những vùng sát vách, do hiệu ứng làm lạnh còn gọi là hiệu ứng sát vách nên CO không ô-xy hoá tiếp thành CO2. Trong khi đó, phần lớn CO sinh ra trong quá trình cháy sẽ kết hợp tiếp với ô-xy trong quá trình giãn nở trong điều kiện nhiệt độ từ 1700 đến 1900 K để tạo thành CO2: CO + O2 = CO2 Từ khi nhiệt độ trong quá trình giãn nở <1700 K trở đi, nồng độ CO không đổi. Đây chính là nồng độ CO trong khí thải. Đối với trường hợp đốt hỗn hợp nghèo (l >1), CO còn hình thành trong quá trình giãn nở do cháy rớt, cụ thể cháy tiếp phần các-bua-hy-đrô chưa cháy. * Sơ đồ nguyên lý bộ phân tích CO: Hình 1.3 Sơ đồ bộ phân tích khí CO 1. Nguồn phát tia hồng ngoại 5. Buồng chứa khí CO được ngăn cách bằng một tấm màng cao su 2. Màn chắn 6. Thiết bị đo độ võng của màng 3. Đĩa khoét các rãnh 7. Buồng chứa khí CO được ngăn cách bằng một tấm màng cao su 4. Buồng chứa khí mẫu 8. Buồng chứa khí mẫu * Nguyên tắc hoạt động: CO hấp thụ bức xạ ở bước sóng cỡ 4,7m vì thế sự có mặt và số lượng của CO có thể xác định bởi sự giãn nở của CO tại buồng khí đo khi có tia hồng ngoại đi qua. Khi cần đo lượng CO có trong khí mẫu cho khí mẫu đi vào buồng 4. Sau đó cho đốt đèn hồng ngoại 1. Tia hồng ngoại đi qua buồng 4 và buồng 8, buồng 4 có CO nên một phần tia hồng ngoại bị hấp thụ, còn buồng 8 chỉ có khí N2 vì vậy tia hồng ngoại đi qua hoàn toàn. Để lượng hồng ngoại đi qua hai buồng là như nhau, đĩa 3 được điều khiển quay, trên đĩa 3 có xẻ các rãnh sao cho thời gian cho tia hồng ngoại qua rãnh trong và ngoài là bằng nhau. Sau khi đi qua buồng 4 và 8, tia hồng ngoại đến buồng 5 và 7. Trong hai buồng này chứa toàn bộ CO, lúc này tia hồng ngoại sẽ bị hấp thụ hoàn toàn bởi CO và làm tăng nhiệt độ của khối khí trong buồng5, tương ứng với sự tăng nhiệt độ là sự tăng áp suất. Buồng 5 và 7 được ngăn cách với nhau bởi màng cao su. Trong hai chùm tia hồng ngoại, chùm tia hồng ngoại đi qua buồng 4 đã bị hấp thụ một phần tại đó vì vậy sự hấp thụ tia hồng ngoại tại buồng 5 ít hơn buồng 7 do có sự chênh lệch áp suất giữa 2 buồng, do đó màng cao si bị cong, đo độ cong có thể tính được độ chênh lệch áp suất. Qua tính toán độ chênh áp suất này sẽ tính được lượng CO đã hấp thụ tia hồng ngoại. Lượng CO đó chính là lượng CO có trong khí thải. Khi đo CO trong khí xả bằng phương pháp hồng ngoại phải tính đến các điều kiện gây ra sai số. Đặc biệt là sự hấp thụ của nước. Vì vậy phải có biện pháp hiệu hỉnh giá trị đo. Thông thường hiệu chỉnh giá trị đo bằng cách lọc hết nước hoặc quy định giá trị ảnh hưởng của nước trong các khoảng đo. H2O CO Vùng ảnh hưởng Hình 1.4. Sự ảnh hưởng của H2O tới kết quả đo CO Sơ đồ, nguyên lý hoạt động của bộ phân tích hồng ngoại CO2 tương tự như bộ phân tích hồng ngoại CO. Đối với bộ phân tích CO2 thì CO2 hấp thụ tia hồng ngoại có bước sóng là 4,3 m còn đối với bộ phân tích CO thì CO hấp thụ tia hống ngoại có bước sóng 4,7m. 1.2.2. Nguyên lý hoạt động của bộ phân tích NOx: * Sự hình thành NOx: NOx hình thành từ phản ứng ô-xy hoá ni-tơ trong điều kiện nhiệt độ cao của quá trình cháy. Thành phần NOx phụ thuộc rất nhiều vào hệ số dư lượng không khí l tức nồng độ ô-xy của hỗn hợp và nhiệt độ của quá trình cháy, đạt giá trị cực đại tại l = 1,05 ¸ 1,1 (xem hình 1-2). Tại đây, nhiệt độ quá trình cháy đủ lớn để ô-xy và ni-tơ phân huỷ thành nguyên tử có tính năng hoạt hoá cao và cũng tại đây nồng độ ô-xy đủ lớn bảo đảm đủ ô-xy cho phản ứng, do đó NOx đạt cực đại. Trước giá trị này, khi l tăng, nồng độ ô-xy tăng nên NOx tăng. Sau khi đạt cực đại, khi l tăng, hỗn hợp nhạt nên nhiệt độ quá trình cháy giảm dẫn tới NOx giảm. Trong thành phần của NOx, NO chiếm tới 90 ¸ 98% tuỳ thuộc vào l, phần còn lại là NO2. Cơ chế hình thành NO được mô tả dưới đây. Trước hết, dưới nhiệt độ cao, ô-xy bị phân huỷ thành ô-xy nguyên tử: O2 « 2O Tiếp theo là các phản ứng với sự tham gia của các nguyên tử có tính năng hoạt hoá cao: N2 + O « NO + N và O2 + N « NO + O Hai phản ứng này được gọi là chuỗi Zel-do-vich. Ngoài ra, NO còn được hình thành từ phản ứng sau: OH + N « NO + H Thực nghiệm chứng tỏ, NO hình thành chủ yếu ở phía sau ngọn lửa trong vùng cháy và các phản ứng hình thành NO diễn ra rất chậm so với phản ứng hình thành CO. Ngoài ba thành phần độc hại chính nêu trên, trong khí thải động cơ xăng còn một số thành phần khác cần được quan tâm như an-đê-hýt và các hợp chất chứa chì. * Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ phân tích NOx: Hình 1.5 Sơ đồ bộ phân tích khí NOx 1. Bộ tạo ôzôn 4. Buồng phản ứng đo NO 2. Bộ chuyển đổi NO2 thành NO 5. Bộ huỷ ôzôn 3. Buồng phản ứng đo NOx 6. Thiết bị đo cường độ ánh sáng * Nguyên lý hoạt động: Thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng khí quang hoá để xác định hàm lượng NO, NOx.. Thực chất phương pháp này là đo cường độ ánh sáng do các phần tử NO2 hoạt tính sinh ra. NO2 hoạt tính được tạo ra trong buồng phản ứng qua các phản ứng sau: NO + O3 = NO2* + O2 Không khí được đưa vào một đường và được cho qua một bộ tạo ôzôn, O2 trong không khí được tạo thành O3 nhờ tia lửa điện và được đưa đến buồng phản ứng. Để đo lượng NO có trong khí xả, khí xả được đưa trực tiếp vào buồng phản ứng. Trong buồng phản ứng có O3 vì vậy một hpần NO có trong khí xả mẫu sẽ phẳn ứng với O3 và tạo ra NO2* , NO2* này hoạt tính tồn tại không lâu trong điều kiện bình thường vì vậy nó sẽtự động về NO2 không hoạt tính bằng cách phóng đi một phần năng lượng dưới dạng tia sáng. Đo cường độ tia sáng thu được và dựa vào đó để xác định lượng NO phản ứng. Từ lượng NO phản ứng có thể tính được lượng NO có trong khí mẫu. Để đo lượng NOx có trong khí xả mẫu, cho tất cả các khí xả mẫu đi qua một bộ chuyển đổi từ NO2 thành NO, sau đó tất cả khí xả đã chuyển đổi thành NO sẽ đưa vào buồng phản ứng. NO có trong khí xả sẽ phản ứng với O3 và tạo thành NO2* hoạt tính, NO2* này có năng lượng cao sẽ tự nhảy về mức năng lwongj thấp và phát ra ánh sáng, từ đó tính được lượng NO có trong khí xả. Trong tất cả các phản ứng của bộ phân tích NO và NOx đều xảy ra với hiệu suất nhất định. Vì vậy để biết được chính xác lượng NO và NOx có trong khí xả, ta phải xác định được hiệu suất phản ứng. Để xác định được hiệu suất phản ứng phải biết được lượng chất tham gia phản ứng. Vì vậy trong hệ thống CEBII có một bộ phận đo hiệu suất phản ứng tạo O3 và hiệu suất phản ứng sinh ra NO. 1.2.3. Nguyên lý hoạt động của bộ phân tích HC: * Sơ đồ nguyên lý hoạt động bộ phân tích HC: 6 Hình 1.6. Sơ đồ nguyên lý hoạt động bộ phân tích HC 1. Mẫu khí chứa HC 5. Cảm biến nhiệt độ 2. Hỗn hợp H2/He 6. Luồng khí nén. 3. Khí tạo môi trường cháy (Synthetic Air) 7. Đo điện áp 4. Buông cháy 8. Bộ khuếch đại * Nguyên lý hoạt động: Khí mẫu cần đo được đưa vào hệ thống và được hoà trộn với khí cháy (hỗn hợp H2/He) rồi đưa vào buồng cháy. Trong buồng cháy, hồn hợp khí Synthetic(20%o2/80%N2) được bơm vào làm môi trường cháy. Khi khí mẫu và khí cháy đưa vào, bộ đánh lửa bật tia lửa đốt cháy. Trong điều kiện như vậy khí HC sẽ bị tạo thành các ion. Các Ion sinh ra trong môi trường có từ trường của cặp điện cực, nó sẽ bị hút về hai bản cực và tạo thành dòng điện ở trong mạch. Dòng điện được khuếch đại khi đi qua bộ khuếch đại và được đưa tới bộ đo điện áp. Khí cháy được hút ra nhờ độ chân không ở đầu ra. Độ chân không này được sinh ra do luồng khí nén thổi qua tại miệng hút. Dựa vào cường độ dòng điện sinh ra có thể đánh giá được lượng HC có trong khí mẫu. Để tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước, trong buồng đốt có lắp cảm biến để đảm bảo nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ trong buồng đốt lớn hơn 1900C. CHƯƠNG II: XÂY DỰNG TRƯƠNG TRÌNH LẤY MẪU LIÊN TỤC 2.1. Giới thiệu về giao thức truyền thông AK và ghép nối trao đổi thông tin qua cổng nối tiếp RS232 2.1.1.Giới thiệu giao thức truyền thông AK AK là một giao thức lớp ứng dụng dùng trong việc giám định khí thải động cơ của ngành công nghiệp động cơ Đức và được phát triển thành chuẩn bởi hiệp hội công nghiệp ôtô( Association of Automobile Industry). Giao thức được thiết kế cho việc truyền dẫn thông tin với tốc độ thấp ( xấp xỉ 10Hz). Quá trình thông tin được thực hiện theo nguên tắc chủ - tớ (Master –Slave) , hệ thống đo lường khí thải (Slave) chỉ đáp ứng khi nhận được yêu cầu từ máy tính kiểm tra được nối ghép vào (Master). Hệ thống đo lường khí thải sẽ không tự phát thông tin truyền đi trừ trong trường hợp có nguy hiểm với hệ thống. Hệ thống đo lường khí thải được chia thành các đơn vị chức năng. Mỗi thiết bị đo độc lập ( các máy phân tích) được coi như một kênh cụ thể đảm nhận một chức năng riêng . Việc xác định các kênh cho các máy phân tích phụ thuộc vào cấu hình của hệ thống đo. 2.1.2. Kết nối phần cứng dùng cho giao thức AK Kết nối giữa hệ thống đo và máy tính ghép nối dựa trên chuẩn giao diện RS232. Việc thiết lập các thông số cho cổng giao tiếp phải phù hợp cho thiết bị đo và máy tính được ghép nối. Giao thức cũng hỗ trợ việc kết nối thông qua giao thức truyền thông mạng máy tính TCP/IP. Ở đay chỉ đề cập đến ghép nối qua giao diện chuẩn RS232. 2.1.3. Cấu trúc câu lệnh của giao thức AK Giao thức AK là giao thức lớp ứng dụng, về nguyên tắc các câu lệnh chứa mã ASCII được truyền đi , do vậy các câu lện có thể đọc trực tiếp được. + Mỗi câu lệnh được truyền đi từ hệ thống máy tính ghép nối phải có cấu trúc như sau: Mỗi câu lệnh được truyền đi phải bắt đầu bằng kí tự ASCII 0x002 biểu thị việc bắt đầu truyền tin (Start of Text –STX). Sau kí tự bắt đầu là một kí tự ASCII tùy ý . Kí tự này sẽ được bỏ qua khi đọc ý nghĩa nội dung câu lệnh. Tiếp đến là mã câu lệnh được truyền đi, mã câu lệnh gồm bốn kí tự chữ hoa. Nếu như câu lệnh được gửi đi không hợp lệ , thiết bị phân tích sẽ gửi trả lại bốn dấu hỏi “????”. Danh sách các lệnh sẽ được liệt kê dưới đây. Kí tự thứ bảy là dấu phân cách (mã ASCII là 0x20). Theo sau dấu phân cách là số hiệu kênh mà lệnh muốn thực hiện với máy phân tích tương ứng. Số hiệu kênh được đặt trước bởi kí tự chữ ‘K’. Tùy vào số các kênh cần dùng thường thì kênh chỉ có một chữ số theo sau kí tự ‘K’. Cũng có trường hợp dùng hai chữ số nếu như có nhiều máy phân tích ( trên chín máy phân tích ). Trong trường hợp lệnh cần gửi yêu cầu tới nhiều máy phân tích thì các kênh được đi kế nhau như sau “K1 K2 K3..”. Nếu cần gửi yêu cầu tới toàn bộ các máy phân tích thì thay thế bằng kênh chung “K0”. (Phần mềm GEM trên máy CEB II còn định nghĩa kênh dành riêng cho nó là KV). Các thông số thiết lập tương ứng cho từng kênh được đi sau số hiêu kênh bằng các dấu ngăn cách 0x20 . Phần này có thể không có đối với nhiều câu lệnh. Tiếp đến là dấu ngăn cách 0x20. Tiếp theo là khối kiểm tra lỗi , khối này sẽ là chuỗi kí tự biểu thị mã ASCII của giá trị XOR logic của các kí tự đi trước nó , không tính dấu ngăn cách ngay trước đó. Nếu thiết bị đo phát hiện ra khối kiểm tra lỗi có kết quả không phù hợp như trên, câu lệnh được bỏ qua. Trường này trong nhiều trường hợp có thể không dùng, đây là trường tùy chọn. Mỗi câu lệnh kết thúc bằng kí tự ASCII 003 (End of Text- EXT). Chỉ sau khi toàn bộ câu lênh nhận được hoàn chỉnh không có lỗi, nó mới được thông dịch. + Đối với mỗi câu lệnh yêu cầu được gửi bởi Master, hệ thống đo (Slave) đáp ứng lại như sau: Mỗi câu lệnh được truyền đi phải bắt đầu bằng kí tự ASCII 0x002 biểu thị việc bắt đầu truyền tin (Start of Text –STX). Sau kí tự bắt đầu là một kí tự ASCII tùy ý . Kí tự này sẽ được bỏ qua khi đọc ý nghĩa nội dung câu lệnh. Tiếp đến là mã câu lệnh đã nhận được, mã câu lệnh gồm bốn kí tự chữ hoa. Nếu như câu lệnh được gửi đi không hợp lệ , thiết bị phân tích sẽ gửi trả lại bốn dấu hỏi “????”. Danh sách các lệnh sẽ được liệt kê dưới đây. Kí tự thứ bảy là dấu phân cách (mã ASCII là 0x20). Theo sau dấu phân cách là số hiệu trạng thái lỗi . Nếu như không có lỗi xảy ra thì số hiệu lỗi bằng 0. Nếu như mỗi lần xảy ra lỗi thì số này sẽ tăng từ 1 đến 9 rồi lặp nếu gặp lỗi tiếp. Mã lỗi chỉ trở về không nếu như có lệnh xóa lỗi. Tiếp đến là các thông số gửi lại, điều này có thể không có với nhiều lệnh. Tiếp đến là dấu ngăn cách 0x20. Tiếp theo là khối kiểm tra lỗi , khối này sẽ là chuỗi kí tự biểu thị mã ASCII của giá trị XOR logic của các kí tự đi trước nó , không tính dấu ngăn cách ngay trước đó. Nếu thiết bị đo phát hiện ra khối kiểm tra lỗi có kết quả không phù hợp như trên, câu lệnh được bỏ qua. Trường này trong nhiều trường hợp có thể không dùng, đây là trường tùy chọn Mỗi câu lệnh kết thúc bằng kí tự ASCII 003 (End of Text- EXT). Chỉ sau khi toàn bộ câu lênh nhận được hoàn chỉnh không có lỗi, nó mới được thông dịch 2.2.Giới thiệu chương trình AK Emission Monitor 2.2.1.Mục dích việc xây dựng trương trình: Trong tử phân tích khí CEBII, ngoài việc kết nối với các hệ thống khác như Cesar thực hiện việc lấy mẫu và phân tích theo chu trình, tủ CEBII còn được trang bị hệ thống lấy mẫu trực tiếp theo thời gian thực, việc lấy mẫu như vậy giúp xác định được thành phần khí thải ở các chế độ làm việc của động cơ một cách chính xác. Tủ phân tích là sự hợp nhất của một máy tính trung tâm điều khiển hệ thống các phép đo. Máy tính công nghiệp hoạt động trên nền Windows NT, với phần mềm GEM 100 được cài đặt và sử dụng một giao diện đồ hoạ cho hệ thống hoạt động khi thực hiện lấy mẫu .Nhược điểm của phần mềm GEM 110 cho phép lấy giá trị nồng độ tức thời nhưng không cho phép lưư lại dữ liệu cho các quá trình tính tóan ,xử lý tiếp sau cũng như quá trình xử lý dữ liệu trực tiếp, trong quá trình đo người vận hành muốn xem thông số nồng độ của các chất tại một thời điểm tức thời là rất khó do máy tính đọc liên tục và không lưư lại được ,mặt khác do phần mềm GEM 110 được cài đặt trực tiếp lên máy tính điều khiển của tủ CEBII đòi hỏi người vận hành điều khiển phải làm việc trực tiếp tại hệ thống không cho phép làm việc từ xa.Do đó chúng em xây dựng lên phần mềm AK Emision Monitor để phần nào khắc phục được những nhược điểm trên . AK Emission Monitor là chương trình có chức nămg chính là ghép nối với tủ phân tích khí thải động cơ CEBII để thực hiện các quá trình điều khiển, lấy mẫu, lưu giữ các thông số mẫu khí làm dữ liệu cho các quá trình xử lí ,tính toán ,lấy trung bình theo thời gian lấy mẫu ,vẽ đồ thị.Trương trình được cài đặt trên máy tính ngoài thông qua đường truyền dữ liệu RS232 (cổng COM),do đó cho phép người vận hành điều khiển các quá trình từ xa. AK Emission Monitor là chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình Java chạy trên Java Runtime Environments 6.0 (JRE 6.0). Chương trình đã được thử nghiệm chạy trên Hệ điều hành Windows XP Professional SP2 32 bit. 2.2.2.Cài đặt chương trình Chương trình không cần cài đặt. Có thể chạy chương trình ngay từ trong thư mục của nó. 2.2.3 .Khởi động chương trình Trong thư mục của chương trình, chạy file AK Emission Monitor.exe. 2.3.Giao diện của AK Emission Monitor: Giao diện chính của AK Emission Monitor bao gồm Hình 2.1. Giao diện chính của chương trình 2.3.1. Menu Bar File, View, Action, Configuration, Help nằm ở phía trên cùng của giao diện chính. 2.3.1.1.File Menu gồm các Menu con : Open Data File cho phép mở file dữ liệu đã lưu. Exit thoát khỏi chương trình. 2.3.1.2.View Menu điều khiển khung nhìn của Timeline và thuộc tính hiển thị của các đường đồ thị gồm các Menu con: Full Scale hiển thị Timeline theo kích thước lớn của các chiều. AutoFit hiển thị vừa khung Timeline toàn bộ đồ thị Custom tùy chọn tỉ lệ hiển thị. Color and Vísibility chọn màu sắc hiển thị và việc hiện hay ẩn của các đồ thị trong Timeline. 2.3.1.3.Action Menu gồm các tập lệnh điều khiển, yêu cầu dữ liệu đối với tủ phân tích CEBII. 2.3.1.4.Configuration Menu thiết lập cấu hình cho chương trình.Configuration Menu gồm các Menu : Bench chọn tủ phân tích khí CEBII. Open Port mở cổng COM (RS232). Sample Timer thiết lập khoảng thời gian gửi yêu cầu lấy mẫu tới tủ CEBII. Status Update Timer thiết lập khoảng thời gian gửi yêu cầu cập nhật trạng thái các máy phân tích tới tủ CEBII. Only Update Data when Sampling cho phép cập nhật dữ liệu và vẽ đồ thị khi không lấy mẫu hay không. Update State cho phép cập nhật trạng thái máy phân tích từ tủ CEBII hay ._. không. 2.3.1.5Help Menu giúp đõ người sử dụng 2.3.2.ToolBar nằm phía dưới Menu Bar chứa các nút lệnh chính là mở file, mở cổng, chọn tủ phân tích. 2.3.3 Bảng điều khiển chính nằm toàn bộ phần bên trái của giao diện chứa các nút lệnh thường sử dụng với tủ CEBII và nút lệnh lấy giá trị trung bình Average. 2.3.4 Analyzer Tab phần ở giữa giao diện hiển thị các giá trị tức thời của các máy phân tích, trạng thái máy phân tích, cho phép Sample Gas hay Standby các máy khi đang lấy mẫu 2.3.5 Timeline Tab phần ở giữa giao diện hiển thị các giá trị tức thời của các máy phân tích, đồ thị khí của máy phân tích. 6 Hình 2.2. Timeline 2.3.6 Status Bar thanh công cụ dưới cùng của giao diện hiển thị số lần lỗi dữ liệu và lệnh trả lời của tủ CEBII. 2.4.Các thao tác trong chương trình 2.4.1 Mở file dữ liệu có trước Từ nút Open Data File trên ToolBar hoặc File Menu chọn File/ Open Data File, hộp thoại chọn file để mở sẽ xuất hiện .Từ hộp thoại ta chọn tên file, kiểu file cần mở (file of type), chọn Open để mở file hoặc Cancel để hủy bỏ. 6 Hình 2.3. Hộp thoại mở file Kết quả của việc mở file sẽ hiển thị lên một cửa sổ gồm bảng dữ liệu Data Table 6 Hình 2.4. Open Data File(Data Table) và Timeline của file dữ liệu, ngày tháng tạo file, kiểu file, tên tủ CEBII, thời gian lấy mẫu 6 Hình 2.5. Open Data File (Timeline) *chú ý:Các lỗi có thể xảy ra khi mở file: Data file Error: Lỗi file dữ liệu File dữ liệu không đúng 6 Hình 2.6. Lỗi file dữ liệu Input, Output Error. Lỗi vào ra với tập tin hay phần cứng File not Found. Không thể tìm thấy file cần thiết. 2.4.2.Lưu file dữ liệu Trong khi chương trình hoạt động có yêu cầu lưu dữ liệu hộp thoại lưu dữ liệu sẽ hiển thị (tương tự như hộp thoại mở file) .Ta chọn file lưu dữ liệu, kiểu file để lưu, chọn Save hoặc Cancel để không lưu. *chú ý:khi ghi file có thể xảy ra trường hợp File already exists ! File đã tồn tại, có thể ghi đè , quay lại chọn file, hoặc ghi tiếp vào file. Nút Append sẽ mờ khi file và dữ liệu cần ghi không tương thích. 6 Hình 2.7. File already exists 2.4.3.Chọn tủ CEBII Từ nút Bench trên ToolBar hay từ Configuration Menu chọn Configuration/ Bench rồi chọn tủ CEBII.. Nếu chọn từ nút Bench thì sẽ hiện ra hộp thoại chọn tủ CEBII). 6 Hình 2.8.Hộp thoại Chọn tủ CEBII *chú ý: Khi có một hộp thoại liên quan đến các máy phân tích được mở chương trình sẽ yêu cầu đóng hộp thoại trước khi chọn máy phân tích 2.4.4.Chọn cổng nối tiếp RS232 (COM) Từ nút Open Port trên ToolBar hay từ Configuration Menu chọn Configuration/ Open Port chọn các thông số Các ComboBox: Serial Port chọn cổng nôi tiếp trên máy tính. Baudrate chọn tốc độ baud cho cổng. Data Bits chọn số bit dữ liệu cho cổng. Stop Bits chọn số lượng bit dừng. Parity chọn bit chẵn lẻ Handshake Type chọn kiểu bắt tay khi giao tiếp Sau khi chọn xong nhấn OK quá trình giao tiếp giữa máy tính và tủ CEBII được thực hiện. 6 Hình 2.9. Hộp thoại chọn cổng nối tiếp RS232 (COM) *Chú ý : - Các thông số chọn cổng cho chương trình và cho tủ CEBII phải như nhau thì mới có thể giao tiếp được. Nên chọn bắt tay bằng phần mềm (Sofware) vì dây nối từ máy tính tới tủ CEBII đơn giản và đảm bảo việc truyền dữ liệu - Các lỗi có thể xảy ra khi chọn cổng: No such port Không có cổng nào như vậy Port in use Cổng đang được sử dụng 6 Hình 2.10. Port in use Port is Unsupported Cổng không hỗ trợ các thông số như vậy Input, Output Error Lỗi vào ra với tập tin hay phần cứng COM Port is not selected Cổng COM chưa được chọn khi đóng hộp thoại chọn cổng 6 Hình 2.11. COM Port is not selected 2.4.5. lấy mẫu khí thải cần phân tích Khi đã chọn cổng COM và tủ thích hợp tiến hành lấy mẫu chọn lệnh Sample Gas ở trên Bảng điều khiển chính hoặc từ Action Menu chọn Action/ Flow Sample Gas. Bảng chọn các máy phân tích cần lấy mẫu sẽ hiện ra 6 Hình 2.12. Hộp thoại lấy mẫu khí thải cần phân tích Sau khi chọn kênh nhấn OK thì hộp thoại chọn file để lưu dữ liệu xuất hiện. Ta có thể quan sát kết quả thực hiện lệnh bằng cách xem trạng thái các máy phân tích trên Analyzers Tab. *Chú ý: - Khi có ít nhất một máy phân tích hoạt động, lệnh này không có tác dụng. Các máy cần được Standby toàn bộ trước khi dùng lệnh này. Có thể thổi khí lấy mẫu với từng máy phân tích riêng mà không cần Standby Khi hộp thoại lưu file dữ liệu chưa đóng, trạng thái của các máy phân tích hiển thị là không có ý nghĩa. -No COM Port is selected. Cổng COM chưa được chọn nên không thể thực hiện lệnh 6 Hình 2.13. No COM Port is selected 2.4.6.Standby Lệnh có thể thực hiện bằng cách chọn nút Standby trên Bảng điều khiển chính hay từ Action Menu chọn Action/Standby. Kết quả: toàn bộ các máy phân tích được yêu cầu đưa về chế độ standby, các file dữ liệu ghi được đóng lại Ta có thể quan sát kết quả thực hiện lệnh bằng cách xem trạng thái các máy phân tích trên Analyzers Tab. *Chú ý: Phần mềm có thể tự động chuyển về chế độ standby toàn bộ khi không thấy máy phân tích nào hoạt động sau 5 giây. Các file dữ liệu sẽ đóng lại tự động. Lúc này sẽ có thông báo không có máy phân tích hoạt động Không có máy phân tích nào đang lấy mẫu , chương trình không thể lấy trung bình 6 Hình 2.14.Thông báo không có máy phân tích hoạt động Khi hộp thoại lưu file dữ liệu chưa đóng, trạng thái của các máy phân tích hiển thị là không có ý nghĩa. Các lệnh chỉ thực hiện được khi tủ CEBII ở chế độ điều khiển Remote. 2.4.7.Các lênh điều khiển khác Thực hiện từ Bảng điều khiển chính hoặc từ Action Menu cách thức, quan sát kết quả và ngoại lệ giống như lệnh lấy mẫu nhưng không có quá trình chọn file lưu dữ liệu *Chú ý: Các lệnh có thể gây nguy hiểm cho tủ CEBII ở trong điều kiện không phù hợp. Hãy đọc kĩ hướng dẫn vận hành tủ CEBII. Các lệnh chỉ thực hiện được khi tủ CEBII ở chế độ điều khiển Remote. 2.4.7.1.Điều khiển sample gas hay standby từng máy phân tích Khi lệnh Sample Gas (thổi khí lấy mẫu) hoạt động ta có thể chọn cho từng máy phân tích lấy mẫu hay standby bằng cách tích vào từng máy trong Analyzer Tab 6 Hình 2.15. Điều khiển sample gas hay standby từng máy phân tích 2.4.7.2.Điều khiển hiển thị Timeline trong chương trình Điều khiển hiển thị Timeline có thể thực hiện bằng cách nhấp phải chuột, nút scroll của chuột và từ View Menu. Riêng với Timeline của file dữ liệu mở ra chỉ có thể dùng chuột Khi nhấp phải chuột sẽ hiển thị một Popup Menu : 6 Hình 2.16. Điều khiển hiển thị Timeline trong chương trình Full Scale hiển thị Timeline theo kích thước lớn của các chiều. AutoFit hiển thị vừa khung Timeline toàn bộ đồ thị Custom tùy chọn tỉ lệ hiển thị Clear xóa toàn bộ đồ thị. Channel Visibility chọn màu sắc đường và thuộc tính hiện thị hay ẩn Color: chọn màu nền (BackGround), màu chữ của thang tỉ lệ (Text), màu lưới (Grid), màu của đường chọn điểm hiển thị giá trị (Mouse Póition Line). 2.4.7.3.Thay đổi tỉ lệ bằng nút cuộn scroll Xoay nút cuộn của chuột tại vị trí muốn phóng to hay thu nhỏ 2.4.7.4.Thay đổi vị trí bằng cách giữ nút scroll và di chuyển chuột Giữ nút cuộn của chuột và di chuyển Timeline đến vị trí thích hợp 2.4.7.5.Thay đổi tỉ lệ bằng nhấp kép chuột vào hai thước tỉ lệ ở bên đồ thị Tùy chọn thay đổi tỉ lệ Khi chọn Custom thì sẽ hiển thị lên hộp thoại để thay đổi các thông số của Timeline 6 Hình 2.17. Tùy chọn thay đổi tỉ lệ Chọn các thông số về tỉ lệ và dịch trục từ hộp thoại. Chọn Default đưa về tỉ lệ mặc định, chọn OK để xác nhận, chọn Cancel đưa về tỉ lệ đầu. 2.4.7.6.Channel Visibility Tùy chọn màu sắc hiển thị và thuộc tính ẩn hiện của các đường. 6 Hình 2.18. Channel Visibility Chọn màu hiển thị bằng việc nhấp vào hộp màu tương ứng với máy phân tích Chọn thuộc tính ẩn hiện bằng việc chọn hay bỏ các dấu tick tương ứng với máy phân tích Tip: Khi đồ thị có các thông số rất lớn và thông số rất bé, có thể ẩn các thông số lớn đi và chọn Auto Fit lúc này sẽ thấy rõ các thông số bé hơn. 2.4.7.7.Xem giá trị mẫu tại một điểm trên đồ thị Trên đồ thị giữ chuột trái và kéo đến điểm cần xem. Giá trị sẽ hiện tương ứng ở bên phải( khi mở file) hay ở phía trên (khi đang đo). 6 Hình 2.19. Xem giá trị mẫu tại một điểm trên đồ thị 2.4.7.8. Lấy giá trị trung bình Sau khi chọn cổng nối tiếp, tủ CEBII, chọn máy phân tích lấy mẫu, chọn nút Average trên Bảng điều khiển chính. Hộp thoai xuất hiện như sau 6 Hình 2.20. Lấy giá trị trung bình Hộp thoại sẽ hiển thị giá trị tức thời khi chưa lấy mẫu trung bình hoặc mẫu trung bình đã lưu, hiển thị “Calculating” khi đang lấy trung bình và hiển hiển thị kết quả trung bình khi tính trung bình xong nhưng chưa lưu. Thiết lập thời gian tương ứng với số mẫu lấy vào ô sample và chọn Set, nếu quên Set thì chương trình sẽ hỏi bằng một hộp thoại : chọn OK chấp nhận giá trị mới và Cancel để nguyên giá trị cũ. Sau đó chọn Start để tính trung bình trong khoảng thời gian tương ứng với số mẫu được chọn. Sau khi tính xong chọn Save để lưu vào file mới, Append để lưu tiếp vào file đang lưu, Close để kết thúc lấy trung bình, Start để lấy mẫu tiếp. *chú ý: các lỗi có thể xảy ra khi lấy giá trị trung bình No COM port is selected There is no sampling analyzer File already exists 2.4.7.9.Chọn các thông số và thiết lập khác Từ Configuration Menu: Thay đổi thời gian yêu cầu dữ liệu từ tủ CEBII Configuration/ Sample Timer. Thay đổi thời gian cập nhật trạng thái từ tủ CEBII Configuration/ Status Update Timer Cho phép cập nhật trạng thái hay không Configuration/ Update Status Cho phép hiển thị đồ thị, nông độ khi không lấy mẫu Configuration/ Only Update when Sampling. *Đóng chương trình Nhấp trái chuột vào nút X trên góc phải cửa sổ chương trình hay chọn File/Exit CHƯƠNG III : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TRƯƠNG TRÌNH TRÊN XE MÁY VÀ XE ÔTÔ Ở PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Sử dụng trương trình AK Emission thử nghiệm cho xe máy và xe ôtô của phòng thí nghiệm ở một số chế độ khác nhau đo liên tục và lấy trung bình ta thu được bảng số liệu về tình trạng phát thải nồng độ các chất CO,HC,NOx từ đó ta xây dựng lên đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ các chất theo thời gian lấy mẫu 3.1.Thử nghiệm cho xe máy 3.1.1. đo đặc tính công suất của động cơ: thử nghiệm đo ở các chế độ tốc độ 50,60,70,80 km/h với 100% tay ga ta thu được kết quả đo trung bình theo thời gian lấy mẫu là Bảng 3.1: Đặc tính công suất CO(ppm) HC(ppm) NOx(ppm) P(Kw) 50(km/h) 95164.5 8000.43 89.06 2.1 60(km/h) 88629.22 7154.697 134.1687 2.5 70(km/h) 89150.61 7318.286 151.171 2.7 80(km/h) 89141.14 7711.753 147.201 2.6 *Đồ thị biểu diễn đặc tính động cơ: 3.1.2.thử nghiệm ở chế độ chạy ko tải : Bảng 3.2: số liệu thử nghiệm ở không tải chế độ chạy không tải tĩnh 49 21709.61 15977.8 34.8 50 21627.02 15854.01 34.91 51 21567.35 15813.88 35.04 SAMPLE COH THC NOx 52 21529.32 15797.38 35.15 1 21188.52 17693.96 36.96 53 21515.19 15791.92 35.26 2 21511.64 17600.66 36.92 54 21517.2 15814.4 35.35 3 21918.52 17399.05 36.91 55 21519.31 15814.9 35.4 4 22269.89 17244.78 36.9 56 21528.53 15773.14 35.44 5 22731.94 17002.18 36.91 57 21548.72 15662.01 35.44 6 23758.31 16694.74 36.9 58 21598.92 15545.97 35.4 7 24135.37 16526.71 36.9 59 21670.21 15462.1 35.38 8 24638.11 16454.89 36.83 60 21733.29 15336.57 35.33 9 24965.76 16441.58 36.71 61 21897.3 15240.36 35.28 10 25291.78 16394.71 36.56 62 22073.3 15087.36 35.25 11 25522.03 16327.42 36.43 63 22374.72 15001.17 35.16 12 25658.54 16196.09 36.26 64 22669.33 14948.11 35.03 13 25847.81 16142.54 36.13 65 22894.5 14969.49 34.95 14 25957.49 16014.07 36.07 66 23044.69 15205.27 34.69 15 25979.21 15884.95 36.05 67 23176.85 15430.6 34.56 16 25974.86 15710.03 36.08 68 23174.65 15552.87 34.42 17 26012.38 15583.23 36.17 69 23101.86 15620.88 34.28 18 26056.88 15486.86 36.27 70 23033.34 15629.98 34.18 19 26046.71 15446.37 36.41 71 23001.64 15638.29 34.09 20 25933.68 15453.15 36.54 72 23027.34 15647.9 34.04 21 25743.07 15565.44 36.65 73 23126.31 15646 34.03 22 25379.54 15673.92 36.73 74 23202.14 15660.21 34.08 23 24891.11 15770.42 36.71 75 23200.25 15705.77 34.13 24 24517.08 15788.7 36.62 76 23143.17 15768.77 34.19 25 24089.33 15795.45 36.55 77 23052.65 15821.2 34.19 26 23674.86 15736.44 36.5 78 22975.15 15958.48 34.16 27 23398.27 15690.16 36.46 79 22865.51 16067.54 34.11 28 23131.88 15674.88 36.43 80 22799.14 16133.71 34.03 29 22910.17 15684.9 36.39 81 22805.43 16117.89 34 30 22718.43 15695.44 36.35 82 22931.8 16023.72 33.93 31 22541.7 15669.81 36.31 83 23163.15 15925.13 33.91 32 22494.64 15584.51 36.2 84 23317.66 15750.82 33.91 33 22591.94 15502.12 36.07 85 23749.56 15456.18 33.82 34 22859.22 15388.98 35.99 86 24014.89 15233.8 33.72 35 23115.35 15308.3 35.77 87 24361.27 15116.61 33.62 36 23428.7 15242.41 35.66 88 24601.7 14965.14 33.49 37 23629.78 15261.32 35.55 89 24677.49 14899.12 33.42 38 23689.78 15435.66 35.36 90 24630.91 14887.74 33.36 39 23658.82 15626.95 35.15 91 24367.79 14888.11 33.28 40 23571.34 15672.73 34.95 92 24063.43 14932.92 33.19 41 23483.07 15713.04 34.76 93 23618.12 14987.11 33.03 42 23395.76 15763.94 34.57 94 23214.11 14998.85 32.92 43 23219.73 15808.78 34.48 95 23007.35 15012.24 32.85 44 22962.19 15872.83 34.4 96 22947.95 15006.33 32.84 45 22744.8 15987.62 34.42 97 23030.88 15007.23 32.93 46 22418.12 16091.69 34.46 98 23225.32 15010.99 33.05 47 22091.78 16101.56 34.55 99 23436.49 15005.81 33.11 48 21902.8 16053.98 34.65 100 23551.16 15002.9 33.12 * Đồ thị biểu diễn nồng độ theo thời gian lấy mẫu: 3.1.2.1.Lấy giá trị trung bình theo thời gian lấy mẫu: Chế độ thử ở không tải Lấy giá trị trung bình COH THC NOx 24316.04 15169.43 32.314 *Nhận Xét: Từ đồ thị và bảng giá trị trung bình ta nhận thấy trong khoảng thời gian thử nghiệm cho xe chạy không tải và không kéo ga ta thấy hàm lượng CO dao động mạnh quanh giá trị trung bình ,thành phần HC rất nhỏ hơn quanh giá trị trung bình còn thành phần NOx có hàm lượng rất nhỏ và dao động giảm dần theo thời gian lấy mẫu. 3.1.3.thử nghiệm ở chế độ chạy không tải và kéo ga từ 0-100% tay ga Bảng 3.3: số liệu thử nghiệm ở không tải và kéo ga từ 0-100% tay ga 49 55914.21 45576.76 105.7 Chế độ không tải kéo ga từ0-100% 50 52883.92 48219.51 104.09 51 50666.26 49939.87 102.58 SAMPLE COH THC NOx 52 49322.01 51115.48 84.43 1 25081.97 17562.23 30.85 53 48848.64 51741.51 82.57 2 25241.3 17440.64 30.81 54 47540.4 51707.89 79.08 3 25383.86 17344.96 30.85 55 45582.5 50934.02 78.54 4 25588.44 17258.41 31.03 56 44082.32 49703.33 77.91 5 25778.66 16751.51 31.16 57 42378.9 48066.95 76.88 6 25909.48 18911.72 31.31 58 40211.81 47070.24 75.3 7 49486.03 29035.06 30.6 59 38651.46 45525.14 73.41 8 83358.32 25919.77 191.61 60 36713.46 44614.74 70.8 9 87532.11 33365.64 90.23 61 36533.66 42942.57 68.82 10 75757.04 35923.44 82.49 62 34539.29 42493.98 66.88 11 70821.88 38503.43 79.91 63 34407.79 40900.94 63.95 12 67027.06 39146.72 81.14 64 32503.83 39579.1 62.53 13 62089.32 42343.12 81.52 65 30974.14 38466.57 60.16 14 58693.08 44285.31 81.4 66 30472.09 37406.8 59.05 15 56293.77 46452.32 81.38 67 29593.25 36676.75 57.59 16 54847.78 47950.82 80.82 68 28515.18 35987.59 56.27 17 53935.65 48104 78.96 69 28168.05 35047.61 55.08 18 53120.3 44432.86 76.84 70 27175.28 34041.41 53.78 19 44943.64 31702.76 74.77 71 26172.36 33477.33 52.97 20 49339.26 32158.5 96.71 72 25770.66 33016.55 51.93 21 70601.06 42788.15 274.99 73 25590.75 31619.96 51.02 22 68312.88 45202.64 140.74 74 24580.16 31135.4 50.51 23 66428.43 47747.39 95.51 75 24352.54 30097.04 49.56 24 62279.28 42433.07 93.94 76 23813.15 29778.64 48.95 25 55062.52 40994.39 93.75 77 23488.54 29325.22 48.2 26 47807.72 42886.86 92.72 78 23242.42 28860.78 47.63 27 45506.72 44864.88 92.38 79 22053.21 28473.57 47.07 28 44087.09 45745.14 84.64 80 21660.97 28333.2 46.53 29 43761.43 46858.92 80.96 81 20898.15 28050.01 46.13 30 43393.01 47028.86 77.39 82 20373.01 27528.94 45.61 31 41991.12 46598.64 76.91 83 20399.53 27213.65 45.39 32 41051.67 45846.41 76.17 84 20724.43 26676.87 45.09 33 40289.59 44881.29 75.09 85 21795.99 26265.03 44.75 34 39332.79 43545.04 73.32 86 22825.3 25525.08 44.31 35 37348.12 42694.7 72.15 87 23685.74 24694.07 44.02 36 37001.85 41642.15 69.25 88 24682.88 24285.83 43.65 37 35537.9 40527.21 66.94 89 25214.16 23717.17 43.2 38 33973.36 39511.23 64.84 90 25628.81 23423.7 42.88 39 33087.26 38573.71 63.39 91 26571.08 22890.85 42.58 40 31336.12 36657.49 59.98 92 27042.03 22796.82 42.19 41 29829.38 35765.19 58.89 93 27334.17 22642.48 41.82 42 27732.1 31521.97 57.16 94 27636.78 22671.85 41.48 43 26628.77 23943.72 52.11 95 27828.99 22420.95 41.16 44 56037.32 29199.45 169.64 96 28072.05 22275.7 40.87 45 69739.11 40901.76 233.52 97 28200.66 22498.59 40.57 46 65263.94 44743.03 117.35 98 28342.99 22322.45 40.29 47 62100.88 44264.74 105.09 99 28436.76 22172.73 40.17 48 59590.21 43554.73 107 100 28501.95 22131.23 40.04 * Đồ thị biểu diễn nồng độ theo thời gian lấy mẫu: Nhận Xét: từ đồ thị ta nhận thấy sau khi kéo ga hàm lượng nồng độ củaCO,HC,NOx tăng lên rất nhanh phụ thuộc vào độ mở bướm ga và khi ta giảm ga thì nồng độ của CO,HC,NOx cũng giảm rất nhanh , nồng độ của NOx rất nhỏ so với thành phần khác 3.1.4.Thử nghiệm ở tốc độ 50,60,70,80 km/h 3.1.4.1.Thử nghiệm ở chế độ chạy 50km/h Bảng 3.5: số liệu thử nghiệm ở chế độ chạy 50km/h Chế độ thử ở tốc độ 50 Km/h 32 95204.64 7916.45 89.25 p=2,1 KW 33 94347.22 7884.01 87.77 34 94431.21 7866.77 87.07 SAMPLE COH THC NOx 35 95198.85 7858.48 87.05 1 30746.36 13339.28 33.76 36 95387.08 7860.81 87.56 2 30468.76 13213.8 33.68 37 95505.71 7846.55 88.28 3 30211.94 11736.07 33.62 38 94824.39 7867.69 89.19 4 25666.11 10874.51 66.19 39 93189.75 7955.28 88.99 5 33517.75 10353.76 822.17 40 92362.27 8035.91 97.08 6 36691.46 10074.47 1042 41 93095.35 8101.32 108.31 7 33409.84 10048.25 994.9 42 94837.48 8122.91 107.3 8 31488.58 10263.88 1279 43 95637.42 8102.82 105.4 9 33206.4 10674.65 1325 44 96287.61 8211.28 103.59 10 35391.74 10901.34 1320 45 96030.77 8156.42 101.93 11 39008.9 10699.22 1115 46 95990.9 8068.44 98.63 12 47665.7 10420.66 1103 47 96106.09 8065.61 96.26 13 69015.32 10343.75 684.09 48 95986.11 8032.64 93.81 14 86302.08 10208.69 406.12 49 95996.65 7994.5 92.4 15 102145.6 9822.42 176.37 50 95633.65 8027.64 92.07 16 107750.5 6817.88 83.25 51 95526.69 8032.26 92.23 17 104771.3 7474.53 60.89 52 95565.71 7986.59 92.87 18 101102 8581.73 62.08 53 95684.96 7928.65 94.08 19 97502.14 8442.58 63.08 54 95029.07 8210 95.26 20 95578.72 8416.67 81.4 55 95075.26 11991.05 96 21 95263.17 8406.72 86.84 56 99835.92 13307.77 87.02 22 95111.16 8388.44 88.08 57 97234.77 32370.58 73.54 23 95204.42 8296.45 88.93 58 90052.03 40530.77 70.81 24 95150.38 8239.65 89.2 59 84992.68 47090.67 68.76 25 95448.39 8041 89.47 60 78966.71 50684.8 67.05 26 95463.23 7962.42 90.12 61 75050.13 53691.32 65.07 27 95242.16 7763.69 90.47 62 70073.63 55716.35 62 28 94971.04 7729.27 90.58 63 67247.21 57193.91 56.5 29 95146.16 7803.03 90.69 64 63567.62 57599.82 52.93 30 95300.07 7963.65 90.47 65 61095.52 57535.72 0.01 31 95985.43 7886.42 89.91 66 58188.4 57531.65 0.01 *Đồ thị biểu diễn nồng độ theo thời gian lấy mẫu: 3.1.4.2.Thử nghiệm ở chế độ chạy 60km/h Bảng 3.6: số liệu thử nghiệm ở chế độ chạy 60km/h Chế độ thử ở tốc độ 60 Km/h 44 90369.94 7190.91 135.52 p=2,5KW 45 91707.85 7252.95 134.32 46 92214.91 7367.15 133.61 SAMPLE COH THC NOx 47 91744.93 7403.72 132.41 1 32951.43 13014.16 30.98 48 91979.74 7450.54 130.3 2 33030.53 13007.19 31.1 49 92722.67 7390.26 126.89 3 33165.28 12962.3 31.21 50 92149.25 7413.7 123.17 4 33295 12535.1 31.27 51 91412.33 7415.98 118.65 5 32415.42 11228.85 31.44 52 92284.67 7316.63 116.34 6 25852.19 10412.73 36.33 53 92080.21 7400.92 114.94 7 26886.39 10164.97 1139 54 92336.35 7459.53 114.33 8 28837.47 10114.26 1341 55 94920.73 7342.7 114.74 9 31272.07 10069.95 1340 56 91769.08 7362.32 114.74 10 31647.65 10256.4 1359 57 91169.64 7357.27 116.54 11 33818.89 10451.45 1346.99 58 92004.21 7327.12 121.36 12 33501.2 10406.75 1334 59 91757.51 7291.07 118.75 13 38865.37 10070.92 1321 60 91865.17 7288.21 117.75 14 52876.42 9887.93 1090 61 92076.42 12367.56 117.65 15 77094.94 9796.74 625.59 62 90940.8 12367.56 117.15 16 96425.24 9813.48 284.8 63 85689.36 37284.89 116.14 17 106231.31 9389.88 131.91 64 79529.28 45812.21 114.94 18 108921.29 6916.24 90.05 65 71620.92 53964.45 83.57 19 104198.37 8244.78 59.48 66 65323.23 58222.59 76.01 20 101087.45 8225.55 62.4 67 61969.8 60958.31 62.75 21 95782.57 8016.77 75.49 68 58301.18 62997.62 58.11 22 94268.14 7832.34 95.31 69 56179.5 64120.36 56.73 23 91812.29 7689.17 106.6 70 53721.75 64889.63 54.88 24 91349.64 7608.06 110.52 71 51203.31 64863.51 53.26 25 91195.02 7556.22 112.83 72 50342.41 64463.7 50.98 26 90286.22 7560.27 114.03 73 48909.48 63971.91 48.19 27 90998.35 7567.89 114.84 74 47029.97 63753.39 44.88 28 91179.27 7472.31 117.15 75 44721.28 62767.65 41.05 29 91106.64 7418.78 118.55 76 44352.96 62213.76 38.59 30 89180.53 7373.7 119.76 77 40077.56 61004.64 33.18 31 88298.2 7194.63 120.76 78 39217.74 60223.39 30.08 32 86025.93 7122.71 121.67 79 37859.52 59379.09 28.56 33 86629.84 7044.7 150.58 80 35481.17 58512.55 27.07 34 87111.49 7184.84 151.88 81 33973.02 57671.82 25.35 35 89058.71 7068.78 126.69 82 32451.19 56617.99 24.3 36 88206.95 7079.3 133.51 83 31027.26 54770.31 23.4 37 88329.17 7084.23 142.25 84 28966.2 52467.39 22.64 38 88603.83 7094.91 139.14 85 28023.69 49263.03 22.01 39 88567.7 7090.48 138.73 86 26626.73 46317.52 21.57 40 88618.47 7129.75 138.13 87 25528.87 43595.33 21.32 41 90078.22 7108.16 137.73 88 24519.91 41391.75 21.42 42 89824.14 7191.74 137.13 89 24302.7 38649.8 22.04 43 89798.5 7133.75 136.02 90 24226.01 36517.75 23.2 *Đồ thị biểu diễn nồng độ theo thời gian lấy mẫu: 3.1.4.3.Thử nghiệm ở chế độ chạy 70km/h Bảng 3.7: số liệu thử nghiệm ở chế độ chạy 70km/h Chế độ thử ở tốc độ 70 Km/h 42 87447 7278.99 161.82 p=2,7 KW 43 87319.28 7264.57 160.91 44 87823.92 7331.83 160.11 SAMPLE COH THC NOx 45 88501.16 7342.73 159.91 1 43499.65 13955.26 37.39 46 87650.26 7484.31 159.51 2 43588.66 13141.5 36.41 47 90234.49 7490.75 164.53 3 34926.62 11445.76 32.88 48 91591.24 7462.4 147.47 4 34993.39 10960.3 90.3 49 91805.53 7446.41 137.23 5 38426.8 10671.6 1186 50 91791.44 7492.33 132.61 6 35384.63 10637.74 1058 51 92132.32 7476.4 131.2 7 35381.26 10677.61 1287 52 92242.12 7480.99 130.6 8 40738.38 10858.71 1264 53 92436.24 7345.98 130.3 9 42621.32 10943.91 1061 54 90948.21 7381.99 129.4 10 42606.86 10807.52 928.7 55 91665.58 7419.38 138.13 11 48621.3 10477.01 920.2 56 92655.25 7310.11 127.99 12 64601.88 10112.24 843.29 57 91629.97 7400.64 128.49 13 85005.6 10024.58 539.29 58 91617.77 7443.33 129 14 100832.5 9899.33 243.54 59 92754.42 7389.45 134.92 15 107384.2 9588.98 119.66 60 91382.57 7427.07 122.17 16 108738.4 6879.26 84.03 61 92831.09 7302.06 128.29 17 102960.9 7465.25 59.49 62 91441.5 7394.16 121.46 18 100990.8 8259.57 69.67 63 92397.1 7841.19 136.73 19 96531.03 8061.27 79.66 64 100916.5 9261.95 129.1 20 94293.38 7807.14 94.71 65 102296.1 12775.75 117.75 21 91253.48 7521.81 107.1 66 94266.25 27612.17 84.99 22 86985.41 7396.34 124.18 67 87485.46 39303.11 85.82 23 85176.21 7323.03 139.54 68 76906.24 48193.88 85.91 24 85504.28 7253.92 160.41 69 70858.5 54088.78 85.12 25 86336.17 7225 156.8 70 65743.85 58106.1 82.94 26 86580.36 7158.45 157.6 71 59574.01 61446.41 46.76 27 87175.71 7165.04 158.1 72 56251.41 62455.31 42.17 28 89395.56 7190.05 158 73 53984.55 63307.43 40.5 29 89448.64 7200.45 157.8 74 50873.09 64080.54 39.01 30 88907.7 7257.89 145.16 75 49014.7 64107.45 38.05 31 89674.27 7249.37 151.68 76 48079.43 64290.66 36.83 32 88427.16 7242.91 149.98 77 47220.96 64497.72 35.47 33 88133.78 7213.37 148.67 78 45264.11 64141.69 33.52 34 85935.78 7121.04 149.07 79 44472.33 63886.61 31.11 35 84750.71 7205.43 149.88 80 43586.16 63405.56 29.63 36 86311.18 7214.26 178.87 81 42589.65 63012.62 26.92 37 87042.19 7155.73 174.96 82 41651.15 62634.75 25.77 38 86826.47 7201.09 171.35 83 40330.41 61911.39 24.04 39 87420.67 7227.09 168.74 84 38982.62 61506.53 18.86 40 86783.32 7337.12 166.53 85 37601.88 61020.23 17.77 41 87586.97 7322.97 164.23 86 36185.78 60356.45 17.55 *Đồ thị biểu diễn nồng độ theo thời gian lấy mẫu: 3.1.4.4.Thử nghiệm ở chế độ chạy 80km/h Bảng 3.8: số liệu thử nghiệm ở chế độ chạy 80km/h Chế độ thử ở tốc độ 80 Km/h 49 90113.14 7681.95 136.83 p=2,6 KW 50 90822.42 7762.96 137.33 51 92784.11 7776.08 137.43 SAMPLE COH THC NOx 52 92104.5 7767.92 137.33 1 47544.91 15552.22 29.26 53 91377.26 7680.75 136.73 2 46721.43 15308.11 29.56 54 89452.52 7633.02 135.52 3 45825.81 15096.04 29.76 55 89064.27 7635.93 132.81 4 45011.28 14877.09 29.98 56 88156.79 7631.29 132.21 5 44031.66 14639.88 30.27 57 88034.84 7616.3 133.51 6 43572.25 14762.91 30.49 58 88653.6 7611.56 138.23 7 43432.07 15004.6 30.7 59 88696.57 7710.98 143.45 8 43748.94 14861.61 30.94 60 89138.21 7684.43 149.37 9 42590.57 14542.02 31.15 61 89028.41 7612.09 152.99 10 34490.49 13761.66 40.33 62 87791.31 7683.72 154.99 11 41190.74 12896.51 1130.68 63 88917.12 7720.39 155.7 12 42501.26 12497.41 965.09 64 89234.6 7791.93 155.6 13 44545.4 12380.42 944.79 65 89552.01 7831.15 154.49 14 48764.39 12273.57 960.29 66 89765.19 7740.79 153.69 15 52797.78 12199.2 724.4 67 88972.38 7705.72 152.18 16 54909.78 12018.12 641.29 68 88258 7832.95 150.38 17 51102.71 11506.3 560.59 69 90131.24 7898.23 149.77 18 53489.87 11152.8 642.2 70 92235.05 12748.92 140.34 19 68542.82 11254.61 773.59 71 98944.25 14459.12 136.53 20 94154.19 11160.53 383.79 72 93306.64 28441.3 99.32 21 108331.2 10753.86 172.86 73 81908.24 42712.47 83.11 22 110553 10261.03 87.86 74 74723.13 52941.14 79.15 23 108539.2 9895.01 58.26 75 66578.1 59589.34 59.85 24 104647.8 9528.67 57.78 76 60634.54 63497.24 51.54 25 101756.3 9297.68 60.57 77 57284.62 68216.8 40.45 26 100337.8 6996.77 78.91 78 52666.36 70764.23 38.77 27 96138.52 8524.56 82.61 79 48785.03 72740.73 28.69 28 92515.14 8407.53 97.62 80 46501 73038.38 27.67 29 88560.57 8335.71 127.49 81 44614.2 72611.86 26.32 30 88470.99 8282.18 147.17 82 43750.77 71807.76 25.52 31 87762.01 8257.93 146.26 83 42828.67 71145.67 19.09 32 87052.14 8002.32 147.87 84 41826.01 70267.8 16.82 33 83079.31 7811.45 150.38 85 40881.53 69096.59 16.92 34 79721.6 7750.86 188.8 86 40640.11 68115.83 16.77 35 81786.58 7642.06 187 87 40166.14 66325.62 16.64 36 82362.14 7641.39 189.41 88 39776.09 65218.07 16.52 37 85406.53 7544.85 189.51 89 39610.26 64596.32 16.36 38 84592.13 7691.59 158.1 90 39505.79 64085.87 16.21 39 86502.16 7651.12 159.81 91 39301.1 63831.85 16 40 86462.89 7711.65 162.32 92 38896.09 63413.79 15.75 41 87891.28 7805.15 162.12 93 38538.12 62714.89 15.44 42 90817.47 7894.47 151.18 94 38026.01 61991.23 15.1 43 92292.61 7847.19 137.03 95 37135.63 61178.5 14.54 44 91366.82 7745.68 131.51 96 36740.94 60283.39 13.9 45 91222.27 7733.21 138.53 97 35668.57 59164.29 13.2 46 90873.52 7833.97 137.53 98 34809.8 58273.85 12.57 47 90893.46 7733.95 137.33 99 33809.15 56957.77 11.97 48 90629.2 7685.92 137.13 100 33410.2 55579.89 11.29 *Đồ thị biểu diễn nồng độ theo thời gian lấy mẫu: Nhận Xét: -Từ các bảng số liệu và đồ thị ta nhận thấy khi tốc độ bắt đầu tăng nhanh theo độ mở của bướm ga thì nồng độ của NOx tăng nhanh và lên rất cao khi tốc độ tíêp tục tăng cao thì nồng độ NOx giảm nhanh cho tới khi tốc độ đạt tới giá trị cao nhất của giải đo thì nồng độ của CO cũng đạt giá trị lớn nhất .Sau khi vẫn giữ tại tốc đó thì ta thấy nồng độ của CO giảm nhanh và dao động nhẹ ổn định quanh giá trị trung bình và khi giảm ga trở về không tải ,giảm tốc độ thì nồng độ của CO giảm theo còn nồng độ của NOx thay đổi rất nhỏ. - Thành phần HC thay đổi không đáng kể từ khi bắt đầu tăng tốc cho tới khi đạt vân tốc lớn nhất và cho tới khi ta bắt đầu giảm ga thì nồng độ HC tăng nhanh lên rât cao tới giá trị lớn nhất rồi sau đó giảm từ từ theo quá trình vận tốc giảm của động cơ 3.1.5. Thử nghiệm ở chế độ chạy gia tốc từ 0 dến 70 km/h Bảng._.ẩn bang California Chuẩn bang California cho xe con (LDV), FTP 75, g/mi Category 50,000 miles/5 năm 100,000 miles/10 năm NMOGa CO NOx PM HCHO NMOGa CO NOx PM HCHO Xe chở khách Tier 1 0.25 3.4 0.4 0.08 - 0.31 4.2 0.6 - - TLEV 0.125 3.4 0.4 - 0.015 0.156 4.2 0.6 0.08 0.018 LEV 0.075 3.4 0.2 - 0.015 0.090 4.2 0.3 0.08 0.018 ULEV 0.040 1.7 0.2 - 0.008 0.055 2.1 0.3 0.04 0.011 LDT1, LVW <3,750 lbs Tier 1 0.25 3.4 0.4 0.08 - 0.31 4.2 0.6 - - TLEV 0.125 3.4 0.4 - 0.015 0.156 4.2 0.6 0.08 0.018 LEV 0.075 3.4 0.2 - 0.015 0.090 4.2 0.3 0.08 0.018 ULEV 0.040 1.7 0.2 - 0.008 0.055 2.1 0.3 0.04 0.011 LDT2, LVW >3,750 lbs Tier 1 0.32 4.4 0.7 0.08 - 0.40 5.5 0.97 - - TLEV 0.160 4.4 0.7 - 0.018 0.200 5.5 0.9 0.10 0.023 LEV 0.100 4.4 0.4 - 0.018 0.130 5.5 0.5 0.10 0.023 ULEV 0.050 2.2 0.4 - 0.009 0.070 2.8 0.5 0.05 0.013 LVW: loaded vehicle weight (khối lượng xe + 300 lbs) LDT: light-duty truck: xe tải hạng nhẹ NMOG: non-methane organic gases: không sử dụng nhiên liệu khí metan HCHO: formaldehyde TLEV: Transitional Low Emission Vehicles LEV:Low Emission Vehicles: phương tiện phát thải ít ULEV: Ultra Low Emission Vehicles: Phương tiện phát thải thấp SULEV: Super Ultra Low Emission Vehicles: Phương tiện phát thải rất thấp ZEV: Zero Emission Vehicles: phương tiện không phát thải. Tier 1: là xe trong tiêu chuẩn loại một của chuẩn liên bang. b/ Tiêu chuẩn bang California cho phương tiện vận tải hạng trung dựa trên chu trình thử FTP-75. Bảng 4.9:Tiêu chuẩn bang California theo FTP-75 Category 50.000 miles/5 năm 120.000 miles/11 năm NMOGa CO NOx PM HCHO NMOGa CO NOx PM HCHO MDV1, 0-3750 lbs Tier 1 0.25 3.4 0.4 - - 0.36 5.0 0.55 0.08 - LEV 0.125 3.4 0.4 - 0.015 0.180 5.0 0.6 0.08 0.022 ULEV 0.075 1.7 0.2 - 0.008 0.107 2.5 0.3 0.04 0.012 MDV2, 3751-5750 lbs Tier 1 0.32 4.4 0.7 - - 0.46 6.4 0.98 0.10 - LEV 0.160 4.4 0.4 - 0.018 0.230 6.4 0.6 0.10 0.027 ULEV 0.100 4.4 0.4 - 0.009 0.143 6.4 0.6 0.05 0.013 SULEV 0.050 2.2 0.2 - 0.004 0.072 3.2 0.3 0.05 0.006 MDV3, 5751-8500 lbs Tier 1 0.39 5.0 1.1 - - 0.56 7.3 1.53 0.12 - LEV 0.195 5.0 0.6 - 0.022 0.280 7.3 0.9 0.12 0.032 ULEV 0.117 5.0 0.6 - 0.011 0.167 7.3 0.9 0.06 0.016 SULEV 0.059 2.5 0.3 - 0.006 0.084 3.7 0.45 0.06 0.008 MDV4, 8501-10,000 lbs Tier 1 0.46 5.5 1.3 - 0.028 0.66 8.1 1.81 0.12 - LEV 0.230 5.5 0.7 - 0.028 0.330 8.1 1.0 0.12 0.040 ULEV 0.138 5.5 0.7 - 0.014 0.197 8.1 1.0 0.06 0.021 SULEV 0.069 2.8 0.35 - 0.007 0.100 4.1 0.5 0.06 0.010 MDV5, 10,001-14,000 lbs Tier 1 0.60 7.0 2.0 - - 0.86 10.3 2.77 0.12 - LEV 0.300 7.0 1.0 - 0.036 0.430 10.3 1.5 0.12 0.052 ULEV 0.180 7.0 1.0 - 0.018 0.257 10.3 1.5 0.06 0.026 SULEV 0.090 3.5 0.5 - 0.009 0.130 5.2 0.7 0.06 0.013 a - NMHC cho tất cả chuẩn loại 1. MDV: medium duty vehicle : phương tiện vận tải loại trung. NMOG: non-methane organic gases: không sử dụng nhiên liệu khí mêtan HCHO: formaldehyde. 4.3.1.2. Tiêu chuẩn cho xe tải nặng. 4.3.1.2.1. Tiêu chuẩn năm 1987 ¸ 2003. Các tiêu chuẩn năm 1988¸2003 của Liên bang (EPA) và tiêu chuẩn năm 1987¸2003 của California (ARB) là các tiêu chuẩn cho xe tải hạng nặng và xe bus. Từ năm 1994 hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu đã được giảm xuống 500 ppm wt. Bảng 4.10:Tiêu chuẩn cho xe tải nặng EPA Chuẩn EPA cho xe tải hạng nặng, g/bhp.hr Năm HC CO NOx PM Động cơ xe tải hạng nặng sản xuất trong các năm 1988 1.3 15.5 10.7 0.60 1990 1.3 15.5 6.0 0.60 1991 1.3 15.5 5.0 0.25 1994 1.3 15.5 5.0 0.10 1998 1.3 15.5 4.0 0.10 Động cơ xe bus chạy trong thành phố được sản xuất trong các năm. 1991 1.3 15.5 5.0 0.25 1993 1.3 15.5 5.0 0.10 1994 1.3 15.5 5.0 0.07 1996 1.3 15.5 5.0 0.05* 1998 1.3 15.5 4.0 0.05* * Thường sử dụng chuẩn PM là 0.07 Bảng 4.11:Tiêu chuẩn cho xe tải nặng bang California Chuẩn bang California cho xe tải hạng nặng, g/bhp.hr Năm NMHC THC CO NOx PM Động cơ xe tải hạng nặng sản xuất trong các năm 1987 - 1.3 15.5 6.0 0.60 1991 1.2 1.3 15.5 5.0 0.25 1994 1.2 1.3 15.5 5.0 0.10 Động cơ xe bus chạy trong thành phố được sản xuất trong các năm. 1991 1.2 1.3 15.5 5.0 0.10 1994 1.2 1.3 15.5 5.0 0.07 1996 1.2 1.3 15.5 4.0 0.05 4.3.1.2.2. Tiêu chuẩn năm 2004 và sau này. Từ năm 1997 EPA đã đưa ra các tiêu chuẩn cho động cơ diezel xe tải chạy trên xa lộ và xe bus chạy trong thành phố được áp dụng cho năm 2004 và sau này. Với mục đích chính là giảm lượng NOX cho động cơ xe tải chạy trên xa lộ xuống mức xấp xỉ 2 g/bhp.hr, cho các động cơ ở 1 trong 2 lựa chọn sau. Bảng 4.12:Tiêu chuẩn cho xe tải EPA năm 2004 và sau này Chuẩn EPA cho động cơ diezel của xe tải chạy trên xa lộ cho năm 2004, g/mã lực giờ Loại NMHC + NOx NMHC 1 2.4 n/a 2 2.5 0.5 4.3.2. Tiêu chuẩn khí thải ở Châu Âu. 4.3.2.1. Tiêu chuẩn cho xe con (LDV). Lấy chu trình thử ECE 15 + EUDC để đo lượng phát thải, phù hợp với tiêu chuẩn Euro III (2000). Động cơ trước khi thử phải được làm ấm bằng cách chạy không tải trong vòng 40s. Các tiêu chuẩn Euro từ Euro II ¸ Euro IV là khác nhau cho phương tiện chạy xăng và diezel. Chuẩn cho diezel có lượng CO thấp hơn nhưng lượng NOX thì lại lớn hơn.Chuẩn cho xăng thì không có PM. Bảng 1 là chuẩn cho xe chở khách nhỏ (xe con), bảng 2 là chuẩn cho xe tải hạng nhỏ. Bảng 4.13:Tiêu chuẩn EU cho xe chở khách loại nhỏM Chuẩn EU cho xe chở khách loại nhỏ (xe loại M), g/km Loại Năm CO HC HC+NOx NOx PM Diesel Euro I† 1992.07 2.72 (3.16) - 0.97 (1.13) - 0.14 (0.18) Euro II, IDI 1996.01 1.0 - 0.7 - 0.08 Euro II, DI 1996.01a 1.0 - 0.9 - 0.10 Euro III 2000.01 0.64 - 0.56 0.50 0.05 Euro IV 2005.01 0.50 - 0.30 0.25 0.025 Xăng (Gasoline) Euro I† 1992.07 2.72 (3.16) - 0.97 (1.13) - - Euro II 1996.01 2.2 - 0.5 - - Euro III 2000.01 2.30 0.20 - 0.15 - Euro IV 2005.01 1.0 0.10 - 0.08 - Bảng 4.14:Tiêu chuẩn EU cho xe chở khách loại nhỏN1 Chuẩn EU cho xe tải loại nhỏ (Xe loại N1), g/km Class* Loại Năm CO HC HC+NOx NOx PM Diesel N1, Class I<1305 kg Euro 1 1994.10 2.72 - 0.97 - 0.14 Euro 2, IDI 1998.01 1.0 - 0.70 - 0.08 Euro 2, DI 1998.01a 1.0 - 0.90 - 0.10 Euro 3 2000.01 0.64 - 0.56 0.50 0.05 Euro 4 2005.01 0.50 - 0.30 0.25 0.025 N1, Class II1305-1760 kg Euro 1 1994.10 5.17 - 1.40 - 0.19 Euro 2, IDI 1998.01 1.25 - 1.0 - 0.12 Euro 2, DI 1998.01a 1.25 - 1.30 - 0.14 Euro 3 2002.01 0.80 - 0.72 0.65 0.07 Euro 4 2006.01 0.63 - 0.39 0.33 0.04 N1, Class III>1760 kg Euro 1 1994.10 6.90 - 1.70 - 0.25 Euro 2, IDI 1998.01 1.5 - 1.20 - 0.17 Euro 2, DI 1998.01a 1.5 - 1.60 - 0.20 Euro 3 2002.01 0.95 - 0.86 0.78 0.10 Euro 4 2006.01 0.74 - 0.46 0.39 0.06 Petrol (Gasoline) N1, Class I<1305 kg Euro 1 1994.10 2.72 - 0.97 - - Euro 2 1998.01 2.2 - 0.50 - - Euro 3 2000.01 2.3 0.20 - 0.15 - Euro 4 2005.01 1.0 0.1 - 0.08 - N1, Class II1305-1760 kg Euro 1 1994.10 5.17 - 1.40 - - Euro 2 1998.01 4.0 - 0.65 - - Euro 3 2002.01 4.17 0.25 - 0.18 - Euro 4 2006.01 1.81 0.13 - 0.10 - N1, Class III>1760 kg Euro 1 1994.10 6.90 - 1.70 - - Euro 2 1998.01 5.0 - 0.80 - - Euro 3 2002.01 5.22 0.29 - 0.21 - Euro 4 2006.01 2.27 0.16 - 0.11 - Khối lượng cơ bản đi cùng xe là khối lượng của các thiết bị sửa xe và người lái là 100kg. Với Euro I và Euro II Thì khối lượng của các loại xe là : Class I 1700 kg.4.3.2.2. Tiêu chuẩn cho xe tải hạng nặng (HDV). Các tiêu chuẩn quy định lượng phát thải của động cơ diezel cho xe tải hạng nặng được thể hiện trong các tiêu chuẩn Euro I¸ Euro V. Euro I cho động cơ xe tải hạng trung được thực hiện vào năm 1992. Euro II được bắt đầu vào năm 1996, ứng dụng cho xe tải hạng nặng chạy trên đường cao tốc và xe buyt trong thành phố. Năm 1999 hội bảo vệ môi trường đưa ra tiêu chuẩn Euro III và cũng đề ra các tiêu chuẩn Euro IV/Euro V cho các năm 2002/2008. Các chuẩn với các giá trị thiết đặt riêng, cho phép giảm lượng phát thải độc hại của phương tiện vận tải từ đó góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường. Bảng 4.15:Tiêu chuẩn EU cho xe tải hạng nặng (HDV) Chuẩn EU cho động cơ diezel của xe tải hạng nặng, g/kWh (độ khói /m) Loại Năm Chu trình thử CO HC NOx PM Độ khói Euro I 1992, <85 kW ECE R-49 4.5 1.1 8.0 0.612 1992, >85 kW 4.5 1.1 8.0 0.36 Euro II 1996.10 4.0 1.1 7.0 0.25 1998.10 4.0 1.1 7.0 0.15 EuroIII 1999.10, EEVs only ESC & ELR 1.5 0.25 2.0 0.02 0.15 2000.10 ESC & ELR 2.1 0.66 5.0 0.10 0.13* 0.8 EuroIV 2005.10 1.5 0.46 3.5 0.02 0.5 Euro V 2008.10 1.5 0.46 2.0 0.02 0.5 * Với động cơ có dung tích xilanh nhỏ hơn 0,75 m3 và có tốc độ lớn hơn 3000 v/phút. 4.3.3. Tiêu chuẩn thử ở Nhật Bản. 4.3.3.1. Cho xe trở khách loại nhỏ. Tiêu chuẩn thử dùng cho các động cơ diezel, lấy chu trình thử 10-15 mode để tính toán lượng phát thải của phương tiện. Trong giai đoạn từ năm 2005-2011 quá trình tính toán lượng phát thải trung bình trong khí thải sẽ được tính toán theo các chu trình thử khác nhau như sau : + Năm 2005 là 88% của chu trình 10-15 mode + 12% của chu trình 11 mode, + Năm 2008 là 25% của vòng thử khởi động lạnh + 75% của chu trình thử 10-15 mode, + Năm 2011 là 25% của vòng thử khởi động lạnh + 75% của vòng thử khởi động ấm. Năm 2005 nhiên liệu được sử dụng sẽ chỉ chứa 50ppm hàm lượng lưu huỳnh. Bảng 4.16:Tiêu chuẩn của Nhật Bản cho xe chở khách dùng động cơ diezel Chuẩn của Nhật Bản cho xe chở khách dùng động cơ diezel, g/km Khối lượng phương tiện Năm Chu trình thử CO HC NOx PM TB max) TB (max) TB (max) TB (max) < 1250 kg* 1986 10-15 mode 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.70 (0.98) 1990 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.50 (0.72) 1994 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.50 (0.72) 0.20 (0.34) 1997 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.40 (0.55) 0.08 (0.14) 2002a 0.63 0.12 0.28 0.052 2005b Chu trình mớic 0.63 0.024d 0.14 0.013 > 1250 kg* 1986 10-15 mode 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.90 (1.26) 1992 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.60 (0.84) 1994 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.60 (0.84) 0.20 (0.34) 1998 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.40 (0.55) 0.08 (0.14) 2002a 0.63 0.12 0.30 0.056 2005b Chu trình mơic 0.63 0.024d 0.15 0.014 * Tính đến cả khối lượng quán tính. a : 10/2002 cho xe gia đình, 09/2004 cho xe nhập khẩu b : Cho tất cả các loại xe c : Cho tất cả các pha thử d : không có thành phần metal. 4.3.3.2. Cho xe hoạt động trong ngành thương mại. Tiêu chuẩn cho loại xe dùng trong thương mại sử dụng động cơ diezel được tóm tắt trong hai bảng sau: Bảng 1 cho xe du lịch loại nhỏ (thử với băng thử Chassis dynamometer), Bảng 2 cho xe tải nặng (động cơ xe được thử trên băng thử động lực học). Các xe tải hạng nhẹ và xe buyt được thử với chu trình thử 10-15 mode. Chu trình thủ cho động cơ xe tải hạng nặng là 13 mode, chu trình thử này gần giống với chu trình thử 6 mode. Năm 2005 sẽ có hai chu trình thử mới, một cho loại phương tiện có tải trọng dưới 3500 kg và chu trình thử JE05 cho phương tiện có tải trọng trên 3500 kg. Với xe du lịch loại nhỏ thì tới năm 2011 một chu trình thử mới sẽ được áp dụng. Với xe tải hạng nặng thì một chu trình thử mới ( bao gồm cả trạng thái khởi động ấm ) sẽ được thực hiện vào năm 2005. Các loại phương tiện và động cơ sẽ chỉ được dùng loại nhiên liệu có chưa 50 ppm S vào năm 2005. Bảng 4.17:Tiêu chuẩn của Nhật Bản cho xe thương mại loại nhỏ dùng động cơ diezel Chuẩn phát thải cho xe dùng trong thương mại loại nhỏ sủ dụng động cơ diezelGVW ≤ 2500 kg (≤ 3500 kg, trong năm 2005) Tải trọng Năm Chu trình thử Đơn vị CO HC NOx PM TB (max) TB (max) TB (max) TB (max) ≤ 1700 kg 1988 10-15 mode g/km 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.90 (1.26) 1993 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.60 (0.84) 0.20 (0.34) 1997 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.40 (0.55) 0.08 (0.14) 2002 0.63 0.12 0.28 0.052 2005b Chu trình mớic 0.63 0.024d 0.14 0.013 > 1700 kg 1988 6 mode ppm 790 (980) 510 (670) DI: 380 (500)IDI: 260 (350) 1993 10-15 mode g/km 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 1.30 (1.82) 0.25 (0.43) 1997a 2.1 (2.7) 0.40 (0.62) 0.70 (0.97) 0.09 (0.18) 2003 0.63 0.12 0.49 0.06 2005b Chu trình mớic 0.63 0.024d 0.25 0.015 GVM : gross vehicle weight : tải trọng của phương tiện a - 1997: Phương tiện có hộp số tay; 1998: Phương tiện có hộp số tự động. b - Tất cả các loại phương tiện, 2005c - Tất cảc các chu trình thủ, 2011d - Không chứa CH4. Bảng 4.18:Tiêu chuẩn cho xe tải dùng động cơ diezel Tiêu chuẩn cho xe tải dùng động cơ diezelGVW > 2500 kg (> 3500 kg, trong năm 2005) Năm Chu trình thử Đơn vị CO HC NOx PM TB (max) TB (max) TB (max) TB (max) 1988/89 6 mode ppm 790 (980) 510 (670) DI: 400 (520)IDI: 260 (350) 1994 13 mode g/kWh 7.40 (9.20) 2.90 (3.80) DI: 6.00 (7.80)IDI: 5.00 (6.80) 0.70 (0.96) 1997a 7.40 (9.20) 2.90 (3.80) 4.50 (5.80) 0.25 (0.49) 2003b 2.22 0.87 3.38 0.18 2005c JE05 2.22 0.17d 2.0 0.027 a - năm 1997: áp dụng với xe có tải trọng, GVW ≤ 3500 kg; năm 1998: với xe có tải trọng 3500 < GVW ≤ 12000 kg; năm 1999: xe có tải trọng, GVW> 12000 kg b - 2003: áp dụng với xe có tải trọng ≤ 12000 kg; 2004: xe có tải trọng, GVW > 12000 kgc - Tất cả các loại xe, 2005d - Không chứa CH4 4.3.4. Tiêu chuẩn Việt Nam. Yêu cầu phát thải với khí thải gây ô nhiễm phát ra từ ôtô dùng động cơ xăng theo tiêu chuẩn TCVN 6431 năm 1999. Lượng CO và hỗn hợp HC + NO trung bình từ ba lần thử phải nhỏ hơn giới hạn chuẩn tương ứng với khối lượng của ôtô theo bảng sau. Bảng 4.19:Tiêu chuẩn Việt Nam cho xe dùng động cơ xăng: Khối lượng chuẩn của ôtô R [kg] CO Hỗn hợp HC + NO Yêu cầu A Yêu cầu B Đến 1020 1020 < R £ 1250 1250 < R £ 1470 1470 < R £ 1700 1700 < R £ 1930 1930 < R £ 2150 Lớn hơn 2150 53 67 76 84 93 101 110 19 20,5 22 23,5 25 26,5 28 23,8 25,6 27,5 29,4 31,3 33,1 35 Yêu cầu A : áp dụng cho ôtô £ 6 chỗ ngồi Yêu cầu B : áp dụng cho ôtô > 6 chỗ ngồi. Khối lượng các chất thải độc hại đối với động cơ lắp trên ôtô theo tiêu chuẩn TCVN 6565 áp dụng năm 1999 theo bảng sau. Đơn vị [g/kWh] Bảng 4.20:Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6565 Khối lượng CO Khối lượng HC Khối lượng NOX Khối lượng thành phần dạng hạt Yêu cầu A 4,9 1,23 9,0 0,40 (1) Yêu cầu B 4,0 1,1 7,0 0,15 (2) (1) nếu động cơ công suất £85 kW, giá trị tới hạn của khối lượng hạt là 0,68 g/kWh. (2) giá trị này có thể được nâng lên với động cơ có công suất £0,85 kW. CHƯƠNG V: TRƯƠNG TRÌNH THỬ TỰ ĐỘNG CHO XE TẢI HẠNG NẶNG 5.1.giới thiệu tiêu chuẩn EURO II (TCVN 6567:2005) 5.1.1.Phạm vi áp dụng : Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu và phương pháp thử các chất khí và hạt gây ô nhiễm của ôtôvà động cơ hạng nặng cháy do nén (CI)hoặc cháy cưỡng bức sử dụng các nhiên liệu diesel,khí dầu mỏ hoá lỏng(LPG)và khí thiên nhiên nén (CNG)trong kiểm tra khí thải theo chu trình thử của ECE R49. động cơ hạng nặng quy định trong TCVN 6565:1999 bao gồm các ôtô có vận tốc thiết kế trên 25km/h thuộc các loại M1 có khối lượng toàn bộ trên 3,5 tấn,M2,M3,N1,N2,N3 trong phê duyệt kiểu xe cơ giới lắp ráp. Loại M:Các ôtô ,xe ba bánh có động cơ nhưng có khối lượng trên 1 tấn dùng để trở người. -M1:Các loại ôtô không quá 9 chỗ ngồi kể cả người lái -M2:Các ôtô có trên 9 chỗ ngồi kể cả chỗ của lái xe và khối lượng toàn bộ không quá 5 tấn -M3:Các ôtô trên 9 chỗ ngồi kể cả chỗ lái xe và khối lượng trên 5 tấn Loại N:Các ôtô,xe ba bánh có động cơ nhưng có khối lượng toàn bộ trên 1 tấn dùng để chở hàng hoá . -N1:Các ôtô có khối lượng toàn bộ không quá 3,5tấn. -N2:Các ôtô có khối lượng toàn bộ trên 3,5tấn nhưng không quá 12tấn -N3:Các ôtô có khối lượng toàn bộ trên 12tấn 5.1.2.Các yêu cầu với thử công nhận kiểu -Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm phải được hiệu chuẩn theo quy định. -Tất cả các thiết bị phân tích phải có độ chính xác ±3% và không lớn hơn 3mg/kg đối với nồng độ của khí nhỏ hơn 100mg/kg -Hàm lượng của khí thử và khí chuẩn không quá ±5% so với giá trị chuẩn cuả mỗi loại khí -Nhiên liệu dùng để thử phải là nhiên liệu chuẩn 5.1.3. Điều kiện thử Phải đo nhiệt độ tuyệt đối (T)tại cửa nạp theo độ Kenvin và áp suất không khí khô(Ps)theo Kpa và tính thông số F theo các công thức sau: 5.1.3.1Các các động cơ tăng áp cơ khí và hút khí tự nhiên: -Động cơ CI: F= -Động cơ cháy cưỡng bức: F= 5.1.3.2. Động cơ làm mát Tuabin: -Động cơ CI: F= -Động cơ cháy cưỡng bức : F= 5.1.3.3. Điều kiện phép thử là đúng khi thông số F như sau: 0,96≤F≤1,06 5.1.4.Nhiên liệu Nhiên liệu dùng để thử nghiệm phải là nhiên liệu chuẩn được quy định như sau: 5.1.4.1. đối với động cơ diesl. Nhiên liệu chuẩn RF-03-A-84-CEC Bảng 5.1: Nhiên liệu động cơ diesl Giới hạn và đơn vị Số Xêtan Nhỏ nhất 49 Lớn nhất 53 Tỉ trọng ở 15oC (Kg/l) Nhỏ nhất 0,835 Lớn nhất 0,845 Nhiệt độ chưng cất +Điểm 50% +Điểm 90% +Điểm sôi cuối cùng Nhỏ nhất 245oC Nhỏ nhất 320oC Lớn nhất 340oC Lớn nhất 370oC Điểm chớp cháy Nhỏ nhất 55oC CFPP Lớn nhất -5oC Độ nhớt ở 40oC Nhỏ nhất 2,5mm2/s Lớn nhất 3,5mm2/s Hàm lượng lưư huỳnh Lớn nhất 0,3% khối lượng Ăn mòn đồng Lớn nhất 1 Cặn các bon (10%cặn chưng cất DR) Lớn nhất 0,2% khối lượng Hàm lượng Lớn nhất 0,1% khối lượng Hàm lượng nước Lớn nhất 0,05% khối lượng Số trung hoà (axít mạnh) Lớn nhất 0,2mg/KOH/g Tính chống oxi hoá Lớn nhất 2,5mg/100ml Chất phụ gia Tỷ lệ hidrocacbua 5.1.4.2. Đối với nhiên liệu khí thiên nhiên (NG) Bảng 5.2: Nhiên liệu khí thiên nhiên (NG) Đặc tính Đơn vị Giới hạn nhỏ nhất Giới hạn lớn nhất 1 Tỷ trọng Kg/m3 0,680 0,720 2 Nhiệt trị cao Nhiệt trị thấp Kj/m3 36900 33300 39300 35400 3 Mêtan Êtan Propan/Butan C5/C5+ Khí trơ %mol 97,5 - - - - 99,9 1 0,8 0,6 2,1 4 Hàm lượng lưư huỳnh Mg/m3 - 80,00 5.1.5.Các thiết bị 5.1.5.1.Băng thử động cơ Để thực hiện được phép đo cần có các thiết bị sau :thiết bị đo tốc độ,mô men xoắn,tiêu hao nhiên liệu,tiêu thụ không khí,nhiệt độ chất làm mát,nhiệt độ dầu bôi trơn, áp suất khí thải và độ tụt áp tại ống góp khí nạp,nhiệt độ khí thải ,nhiệt độ không khí nạp, áp suất không khí nạp, độ ẩm và nhiệt độ của nhiên liệu. Độ chính xác của các thiết bị đó phải thoả mãn được phương pháp đo công suất của động cơ đốt trong của ôtô. Các dụng cụ khác phải có độ chính xác thoả mãn các yêu cầu sau: -Độ ẩm tuyệt đối (H)phải được xác định với độ chính xác±5% -Hệ thống làm mát động cơ với dung tích đủ để duy trì nhiệt độ làm việc của động cơ ở mức quy định trong suốt thời gian thử động cơ theo quy định. -Băng thử phải có đặc tính và khả năng phù hợp với yêu cầu 5.1.5.2.Các hệ thống lấy mẫu và phân tích khí -thiết bị phân tích khí : +thiết bị phân tích có vùng hồng ngoại không tán sắc để xác định cacbon monoxit +thiết bị phân tích ion hoá ngọn lửa để xác định hydrocacbon +thiết bị dò quang hoá học để xác địn Nitơ oxit +bộ cảm biến nhiệt độ có thể đo được trong khoảng 1,5o +cảm biến áp suất để có thể đo được trong khoàng 0,1Kpa +cảm biến độ ẩm tuyệt đối để có thể đo được trong khoảng ±5% -Bộ lọc lấy mẫu hạt: +cần có bộ lọc sợi thuỷ tinh floruacacbon hoặc bộ lọc màng gốc floruacacbon +các bộ lọc phải có đưòng kính nhỏ nhất là 47mm +khí thải đựoc pha loãng đựoc lấy mẫu bằng 2 bộ lọc đặt nối tiếp nhau theo trình tư thử 5.1.6.Lưư lượng khí thải Để xác định lưư lưọng khí thải có thể được sử dụng một trong các phương pháp sau +Đo trực tiếp lưư lượng khí thải bằng ống phun lưư lượng hoặc hệ thống đo tương tự +Đo lưư lượng không khí và lưư lượng nhiên liệu bằng các hệ thống đo thích hợp và tính lưư lưọng khí thải bằng các công thức sau: 5.1.6.1. Đối với động cơ diesel: GEXH =GAIR +GFUE với GAIR= 14,7.λ .GFUEL Hoặc V’EXH =V’AIR - 0,75GFUE(thể tích khí thải khô) V’’EXH =V’’AIR + 0,75GFUE(thể tích khí thải ướt) Trong đó: .λ là hệ số dư lượng không khí GEXH ,GAIR ,GFUE là lưư lượng khối lượng khí thải,khí nạp và nhiên liệu V’EXH,V’AIR là thể tích khí thải và thể tích không khí khô V’’EXH ,V’’AIR là thể tích khí thải và thể tích không khí ướt độ chính xác của việc xác định lưư lượng khí thải bằng ±2,5% hoặc tốt hơn.Nồng độ CO phải được đo trong khí thải khô.Phát thải được tính toán từ thể tích khí thải khô.Nếu tỉ lệ lưư lượng khối lượng khí thải được sử dụng trong tính toán,nồng độ CO và NOx phải được liên quan với khí thải ướt.Sự tính toán phát thải HC sẽ gồm GEXH và V’EXH theo phương pháp đo được sử dụng. b.Đối với động cơ khí thiên nhiên GEXH=GAIR+GFUEL Hoặc V’EXH=V’AIR-1,35GFUEL(thể tích khí thải khô ) V’’EXH=V’’AIR+1,36GFUEL(thể tích khí thải ướt) Độ chính xác của việc xác định lưư lượng khí thải bằng ±2,5% hoặc tốt hơn 5.1.6.2.Đối với động cơ nhiên liệu khí hoá lỏng V’EXH=V’AIR-GFUEL(thể tích khí thải khô ) V’’EXH=V’’AIR+GFUEL(thể tích khí thải ướt ) 5.1.7.chu trình thử Tiêu chuẩn EURO II đối với xe hạng nặng quy định động cơ hoạt động theo chu trình thử ECE R49 .Đây là chu trình thử tĩnh gồm 13mode ở từng chế độ có hệ số chuyển đổi tương ứng Bảng 5.3: Thông số chu trình thử ECE R49 Mode No. Speed Load, % Weighting Factors 1 idle - 0.25/3 2 maximumtorquespeed 10 0.08 3 25 0.08 4 50 0.08 5 75 0.08 6 100 0.25 7 idle - 0.25/3 8 ratedspeed 100 0.10 9 75 0.02 10 50 0.02 11 25 0.02 12 10 0.02 13 idle - 0.25/3 Hình 5.1:Biểu đồ chu trình thử ECE R49 5.1.7.1.chuẩn bị thử ít nhất 2giờ trước khi thử,mỗi bộ lọc(giấy lọc)để đo lượng phát thải của các hạt thảI được đặt vào trong buồng cân để ổn định nhiệt độ.Vào cuối mỗi giai đoạn ổn định,mỗi bộ lọc được cân và ghi lại trọng lượng của bì.trong vòng 1giờ sau khi lấy bộ lọc ra khỏi buồng cân,nếu bộ lọc không đựơc sử dụng nó phảI đựơc cân lại trước khi sử dụng . -trong mỗi chế độ của chu trình thử ,tốc độ động cơ quy định phải được duy trì với khoảng sai số 50vòng/phút và mô men xoắn đã quy định phảI được duy trì với sai số là ±2% của mô men xoắn lớn nhất tại tốc độ thử của động cơ. -Đối với động cơ diesel nhiên liệu tại cửa nạp vào bơm cao áp phải có nhiệt độ bằng 306-316K(33-43oC).Bộ điều tốc và hệ thống nhiên liệu phải điều chỉnh theo quy định trong tài liệu bán hàng và bảo dưỡng của nhà sản xuất -Đối với động cơ chạy bằng khí thiên nhiên nhiệt độ và áp suất nhiên liệu cấp cuối cùng của bộ giảm áp phải đựơc nằm trong quy định của nhà sản xuất,thiết bị hạn chế tốc độ và hệ thống nhiên liệu phảI được điều chỉnh theo quy định trong tài liệu bán hàng của nhà sản xuất. Mỗi lần thử thực hiện các bứơc sau: -Dụng cụ và ống lấy mẫu phải đựơc lắp ráp theo yêu cầu đề ra khi sử dụng hệ thống pha loãng lưư lượng toàn phần để làm loãng khí thảI,đuôi ống đựơc nối vào hệ thống .Các mức hạn chế áp suất nạp và áp suất ngược của khí thải được điều chỉnh cho phù hợp.Lưư lượng toàn bộ phải được điều chỉnh để duy trì nhiệt độ của khí thải đã được pha loãng không lớn hơn 325K(52oC)ngay trước các bộ lọc hạt ở chế độ có dòng nhiệt lớn như đã xác định theo lưư lượng hoặc nhiệt độ khí thảI . -Hệ thống làm mát và hệ thống lưư lượng toàn phần hoặc hệ thống pha loãng lưư lượng từng phần theo thứ tự được khởi động -Động cơ được khởi động và làm ấm lên cho tới khi tất cả nhiệt độ và áp suất đạt tới giá trị cân bằng -Đặc tính mô men xoắn ở toàn tảI phảI được xác định bằng thực nghiệm để tính các giá trị mô men xoắn cho các chế độ thử quy định và để kiểm tra tính phù hợp đặc tính đông cơ thử với những thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.Đặc tính đã được hiệu chỉnh không được sai khác hơn ±4% về mô men xoắn có ích lớn nhất với các giá trị do nhà sản xúât đã khai báo.Công suất hấp thụ cho phép lớn nhất bởi thiết bị được động cơ dẫn động ,được nhà sản xuất khai báo để áp dụng cho kiểu động cơ được tính đến khi xem xet. -Mức công suất chỉnh đặt của động lực kế đối với từng tốc độ tảI trọng động cơ được tính theo công thức sau: S=Pmin.+Paux Trong đó : S – là mức chỉnh đặt của băng thử Pmin -công suất có ích nhỏ nhất L -phần trăm tải Paux –là công suất hấp thụ cho phép toàn bộ của thiết bị được động cơ dẫn động trừ đi công suất của thiết bị đựơc dẫn động -các máy phân tích phải được chỉnh đặt tại điểm 0 và điều chỉnh thang đo -khởi động hệ thống lấy mẫu hạt.Khi sử dụng hệ thống pha loãng lưư lượng từng phần, tỉ lệ pha loãng phảI được lập ra sao cho duy trì được nhiệt độ của khí thải đã được pha loãng không lớn hơn325K(520C) ngay trước các bộ lọc hạt ở chế độ có dòng nhiệt lớn nhất được xác định theo lưư lượng hoặc nhiệt độ khí thải. 5.1.7.2.trình tự thử động cơ được chạy trong vòng 6phút ở mỗi chế độ,kết thúc việc thay đổi tốc độ tải của động cơ ở phút thứ nhất.Các đường đặc tính của máy phân tích được ghi cho cả 6phút với dòng khí thải đi qua các máy phân tích ít nhất trong cả 3 phut cuối cùng -Để lấy mẫu hạt,hai bộ lọc (bộ lọc chính và bộ lọc dự trữ )được sử dụng toàn bộ quá trình thử -Với một hệ thống pha loãng lưư lượng từng phần,đối với mỗi chế độ ,tỉ lệ kết quả pha loãng dòng khí thảI chỉ được sai khác trong khỏang ±7% so với tỉ lệ trung bình của tất cả các chế độ .Với một hệ thống pha loãng lưư lượng toàn phần tỉ lệ với lưư lượng tổng cộng chỉ được sai khác trong khoảng ±7% so với tỉ lệ trung bình của tất cả các chế độ.Khối lượng mẫu được thẫm qua các bộ lọc hạt phải được điều chỉnh ở mỗi chế độ có tính đến trọng số thống kê chế độ tổng thể và tỉ lệ lưư lượng khối lượng nhiên liệu hoặc khí thải.thời gian lấy mẫu it nhất là 20giây.việc lấy mẫu phải được thực hiện trong mỗi chế độ càng chậm càng tốt.Tốc độ và tải của động cơ ,nhiệt độ của khí nạp và lưư lượng khí thải phải được ghi lại trong 5 phut cuối cùng của từng chế độ ,vơí yêu cầu về tốc độ tải phải được đáp ứng trong suôt thời gian lấy mẫu hạt nhất là trong phút cuối cùng của mỗi chế độ -Phải ghi lại tất cả các số liệu cần bổ xung cho việc tính toán - các mức chỉnh đặt 0 và chỉnh đặt thang đo của máy phân tích khí thải phải được kiểm tra và chỉnh đặt lại ít nhất ở cuối phép thử .Phép thử được coi là thoả mãn yêu cầu nếu mức điều chỉnh cần thiết sau phép thử không lớn độ chính xác của máy 5.1.8.Các công thức tính toán khí thải và hạt thải Những kết quả thử trong báo cáo cuối cùng có được qua các bước sau: -lưư lượng khối lượng khí thải GEXH hoặc V’EXH và V’’EXH phải được xác định cho từng chế độ 5.1.8.1.Khi áp dụng GEXH các nồng độ đo được biến đổi thành một nồng độ ở trạng thái ướt nếu chưa đo ở trạng thái ướt thì được tính theo công thức sau -Đối với động cơ diesel: Nồng độ ướt (ppm)=Nồng độ khô(ppm).(1-1,85GFUE/GAIR) Trong đó: GFUEL-là lưư lượng nhiên liệu (Kg/s),(Kg/h) GAIR- là lưư lượng không khí khô (Kg/s),(Kg/h) -Đối với động cơ chạy bằng khí thiên nhiên: Nồng độ ướt (ppm)=Nồng độ khô(ppm).(1-3,15GFUEL/GAIR) -Đối với khí hoá lỏng: Nồng độ ướt (ppm)=Nồng độ khô(ppm).(1-2,04GFUEL/GAIR) 5.1.8.2.Nồng độ NOx phải được hiệu chỉnh về độ ẩm theo công thức: - Đối với động cơ Diesel: các giá trị tính toán phải được nhân với hệ số hiệu chỉnh sau KNOx= Trong đó : -A=0,044.( GFUEL/GAIR)-0,0038 - B=-0,116.( GFUEL/GAIR)+0,0053 -T-nhiệt độ không khí (K) - H-độ ẩm của không khí nạp (g H2O/Kg không khí khô) H= Với: .Ra-là độ ẩm của không khí xung quanh(%) .Pd-là áp suất hơi bão hoà tại nhiệt độ không khí(KPa) .Pa-là áp suất khí quyển(KPa) -Đối với động cơ chạy bằng khí thiên nhiên và khí hoá lỏng: KNOx=0,6272 +0,4403H-0,0008625H2 5.1.8.3.Lưư lượng tính theo khối lượng chất thải đối với mỗi chế độ được tính theo công thức sau: -Đối với động cơ Diesel: NOxMass=KNOx.0,001587.NOxconc.GEXH COMass=0,000966.COconc.GEXH HCMass=0,000478.HCconc.GEXH -Đối với động cơ chạy bằng khí thiên nhiên: Với giả thiết khối lượng riêng của khí thải là 1,249 Kg/m3 NOxMass=KNOx.0,001641.NOxconc.GEXH COMass=0,001001.COconc.GEXH HCMass=0,000563.HCconc.GEXH -Đối vơí động cơ chạy bằng khí hoá lỏng: NOxMass=KNOx.0,001587.NOxconc.GEXH COMass=0,000966.COconc.GEXH HCMass=0,000505.HCconc.GEXH 5.1.8.4.Khí thải được tính theo công thức sau: Trong đó : Pi- là các gía trị công suất đo được ở mỗi chế độ WFi-là hệ số tải trọng cho vòng thử thứ i Bảng 5.4: Hệ số tải trọng cho mỗi vòng thử Chế độ Hệ số tải trọng 1 0,25/3 2 0,08 3 0,08 4 0,08 5 0,08 6 0,25 7 0,25/3 8 0,10 9 0,02 10 0,02 11 0,02 12 0,02 13 0,25/3 5.1.8.5.Chất thải dạng hạt được tính theo công thức sau: Trong đó : PT-là lưư lượng khối lượng hạt PTMass=Pf. Với : 5.1.9.Hiệu đính công suất Hiệu chỉnh công suất về điều kiện chuẩn Tref =298oK(25oC);Pref=99Kpa Pref=αc.Pγ Trongđó : -Pγ:l à công suất đo được -αc : là hệ số hiệu chỉnh αc=(fa)fm với +fa :là hệ số không khí + fm:là hệ số động cơ đặc trưng cho mỗi loại động cơ và phương thức hiệu chỉnh qc:là tần số phân bố nhiên liệu hiệu chỉnh qc=q/r .r:là tỉ lệ giữa áp suất tĩnh tuyệt đối tại sau lọc khí hoặc sau thiết bị làm mát khí tăng áp và áp suất môi trường . q:là tần số nhiên liệu .Gfuel :là lưư lượng nhiên liệu .V: là dung tích xylanh .n:là tốc độ của động cơ .Z: đối với động cơ 4kỳ Z=120000 5.1.10.Đánh giá kết quả Kết quả lượng phát thải được so sánh với tiêu chuẩn Bảng 5.5: Đánh giá kết quả Tên chất Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn Đánh giá HC g/kWh 1,1 NOx g/kWh 7,0 CO g/kWh 4,0 PT g/kWh 0,15 5.2.Trương trình thử tự động cho xe tải hạng nặng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn Việt Nam 6567-2005 Báo cáo ICAT 05 heavy duty vehicle_PGS.TS. Phạm Minh Tuấn,Th.S. Phạm Hữư Tuyến,KS Trần Đăng Quốc,KS. Nguyễn Thế Lương Báo cáo hội thảo áp dụng tiêu chuẩn châu âu đối với kiểm tra xe cơ giới đường bộ và chất lượng nhiên liệu 7/2005 Tiêu chuẩn châu âu ECE R49 ._.