THIẾT BỊ ĐO KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL

Phần I: I. Công dụng :

Dùng để đo nồng độ khí HC, CO, CO2, O2 và NOx máy tự động tính toán và hiển thị kết quả máy có thể tiến hành phân tích tổng hợp đối với tính năng đốt cháy của động cơ và tình hình thải khí ô nhiễm.Thích hợp cho các trạm kiểm định của cơ quan nhà nước, nhà máy sản xuất động cơ, trường dạy nghề, xưởng sửa chữa...

II. Yêu cầu : Thời gian phản hồi: ≤10s, NO≤15s, O2≤12s Thời gian đun nóng trước: 15 phút.

III. Phân loại: Theo tiêu chuẩn ISO 11614 có 3 loại thiết bị đo khói: đo khói toàn dòng, đo khói cuối dòng, đo khói lấy mẫu.

1) Đo khói toàn dòng.Thiết bị đo khói toàn dòng có một buồng đo riêng được kết nối với đầu ra ống xả. Trong suốt chu trình đo khí xả sẽ liên tục đi vào buồng đo này để xác định độ khói của nó. Để ngăn cách nguồn phát và cảm biến quang khỏi hạt muội đen có trong khí xả, người ta sử dụng một luồng khí sạch liên tục thổi qua mặt trước thấu kính như hình dưới.

2) Đo khói cuối dòng: - Loại đơn giản nhất đó là thiết bị đo khói cuối dòng có cấu tạo là một khung

cứng hình chữ U, 2 đầu đặt nguồn phát sáng và cảm biến quang để đo trực tiếp luồng khí thải phát ra tại vị trí đầu ống xả. Loại này chỉ có thể đo được độ khói nhưng không xác định được hệ số hấp thụ. Nguyên nhân là do không xác định được chiều dài chùm sáng hiệu dụng của khí cần đo một cách chính xác. Thiết bị này được sử dụng để kiểm tra khí thải xe máy hai kỳ hoặc kiểm tra xe trên đường vì cách sử dụng cũng như kết cấu đơn giản. Cấu tạo và vị trí kiểm tra của thiết bị thể hiện trong hình 2.

3) Thiết bị đo khói lấy mẫu .- Một loại thiết bị hiện đại hơn là loại lấy mẫu. Loại này sử dụng một đầu lấy

mẫu cắm vào ống xả và liên tục dẫn khí xả vào trong buồng đo. Việc phân tích diễn ra trong buồng đo kín, cách biệt với môi trường bên ngoài, do đó sẽ đo được hệ số hấp thụ ánh sáng một cách chính xác. Tuy nhiên, so sánh với các loại khác, thiết bị này phức tạp về cấu tạo và giá thành đắt hơn. Một mặt nữa là khoảng thời gian trễ sinh ra do khí xả cần phải di chuyển đến buồng đo thông qua một đường ống dẫn. Điều này làm ảnh hưởng đến quá trình đo.Hiện nay hầu hết các thiết bị kiểm tra khí xả động cơ Diesel ở nước ta đều sử dụng

loại đo khói lấy mẫu để đảm bảo độ chính xác cao và ổn định cho công tác kiểm tra.

- Nguyên lí cơ bản của thiết bị kiểm tra khí thải động cơ diesel : là sử dụng một nguồn sáng chiếu các tia sáng đi qua lượng khí cần đo đến một cảm biến quang để xác định mức độ sáng còn lại. Ví dụ, cho khí thải phát ra từ ống xả ô tô đi qua môi trường giữa nguồn phát sáng và cảm biến (hình dưới) ta sẽ thấy cường độ sáng của chùm sáng giảm đi. Qua một số bước xử lý số liệu cường độ sáng đo được sẽ thể hiện độ khói của khí xả mẫu.

PHẦN II. CÁC CÁCH ĐO THÀNH PHẦN KHÍ THẢI.

I/ Phát xạ đo:

Các quy định khí thải chỉ định các loại khí, nguyên lý hoạt động sử dụng và nguyên tắc xây dựng chung của máy phân tích khí thải mà có thể được sử dụng để chứng nhận khí thải của xe và động cơ.

- Nguyên tắc đo của các loại máy phân tích khí khải:

II/ Khí CO và CO2 phân tích theo NDIR ( không hòa tan trong hồng ngoại).

Luật Beer-Lambert được sử dụng cho các hoạt động của máy phân tích NDIR bằng cách đo mức độ hấp thu hồng ngoại (IR) bức xạ khi chúng đi qua một cột khí.

II 0

= ( 1 - e−kcd)

Trong đó:

I = Năng lượng bức xạ hấp thụ.

I0 = Năng lượng bức xạ phát ra.

k = Hằng số hấp thụ đặc trưng cho khí, m2/gmol.

c = Nồng độ của khí, gmol/m3.

d = Chiều dài của cột khí, m. Phân tích theo NDIR phép đo chính xác của CO và CO2 trong khí thải được

thể hiện bằng hình dưới:

Do sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại chỉ được đo trong một phạm vi hẹp của các bước sóng (không phải toàn bộ phạm vi bước sóng của bức xạ hồng ngoại) trong đó có cụ thể cho một độ hấp thụ cao của các khí cụ, kỹ thuật này được gọi là ‘không hòa tan trong hồng ngoại’. Ví dụ carbon monoxide có độ hấp thụ mạnh trong khoảng bước sóng 4,5-5 µm.

Sự khác biệt giữa các biện pháp phân tích trong sự hấp thụ năng lượng từ hai cột khí; (1) các khí được phân tích trong “ tế bào mẫu “ và (2) một chất khí có thành phần cố định như N2 chứa trong các tế bào nghiên cứu.

Các tia hồng ngoại phát ra từ một nguồn duy nhất và thường được chia thành hai chùm có cùng cường độ, một cho các tế bào mẫu và 1 cho tế bào nghiên cứu.

Các máy dò được chia làm hai ngăn, cách nhau bằng một màng linh hoạt; một phần nhận truyền năng lượng hồng ngoại từ các tế bào mẫu và các cái khác từ các tế bào nghiên cứu. Các máy dò được lấp đầy với các khí cần quan tâm, do đó năng lượng được truyền đến máy dò được hấp thụ hoàn toàn.

Với 1 cái kiến linh hoạt của máy dò cảm nhận được áp lực khác biệt giữa hai phần của máy dò gây ra bởi sự khác biệt về số truyền và hấp thụ IR. Sự lệch trong kiến được sử dụng để tạo ra một tín hiệu điện để xác định nồng độ của các loài khí quan tâm.

Sự ngắt luân phiên trong đường đi của chùm tia hồng ngoại được để tạo ra AC đầu ra tín hiệu có thể được khuếch đại.

NDIR ít khi được sử dụng để đo lường các hydrocacbon trừ phân tích trong garage như độ hấp thụ IR để hydrocarbon khác nhau thay đổi đáng kể. Độ nhạy và phản ứng của NDIR đến HC thải thường là chỉ một nửa giá trị thực có thể xảy ra. NO hấp thụ chỉ hàng tuần trong vùng hồng ngoại. Hơn nữa, CO, CO2 và hơi nước can thiệp nghiêm trọng; do đó phân tích NDIR cũng không được sử dụng để đo lường NO.

III / Phương pháp (FID)

Ngọn lửa hydrogen-air tinh khiết thực tế là ion-free ( các ion tự do) nhưng trên thực tế thậm chí chỉ cần 1 ngọn lửa hydrogen-air nhỏ cũng gây ion hóa đáng kể và trở nên dẫn điện.

Sự ion hóa hiện nay là tỷ lệ thuận với số nguyên tử carbon có trong phân tử. Do đó, FID có hiệu quả là một nguyên tử carbon nghịch tạo ra ba lần so với phản. Việc đo HC bởi FID được thể hiện bằng phần triệu của metan tức là ppmC 1i.e., ppm của hydrocarbon có chứa tương đương với một nguyên tử carbon. Nồng độ HC thường được viết là ppmC. Nồng độ HC đo bằng ppm propane (C3) được nhân với hệ số 3 để chuyển đổi nó để ppmC. Hydrocacbon tức gồm parafin, olefin, chất thơm…

FID về cơ bản bao gồm 1 buồng đốt khí hydrogen-air và một ion thu, lắp ráp như hình. 4.11. Khí mẫu được đưa vào với hydrogen trong lò đốt và hỗn hợp này được đốt cháy trong một ngọn lửa khuếch tán. Tiềm năng điện được áp dụng giữa các tấm thu làm ion hóa các dòng chảy và tạo ra các tín hiệu tỷ lệ thuận với nồng độ HC trong khí mẫu. Khuếch đại lên và chúng ta sẽ nhận được tín hiệu đầu ra.

Một buồng đốt được thiết kế tốt sẽ tạo ra ion hóa hiện tại đó là tỷ lệ tuyến tính với nhiều hydrocarbon trên một phạm vi gần 1 tới 106. Các phân tích FID thương mại đã cho thấy phạm vi nhạy cảm nhất đặt ở khoảng 0-50 ppmC và phạm vi tối đa đạt 0-100,000 ppmC.

Hydro được trộn lẫn với heli ở tỷ lệ 40:60 để làm giảm nhiệt độ ngọn lửa và làm tăng sự ổn định ngọn lửa. Các phân tích FID được hiệu chuẩn với propan hoặc hỗn hợp metan trong nitơ. Đối với các phép đo của các hydrocacbon trong khí thải động cơ diesel, dòng lấy mẫu và FID được đun nóng đến nhiệt độ 191 ± 11 ° C để giảm thiểu sự ngưng tụ của các hydrocacbon nặng có trong khí thải động cơ diesel trong hệ thống lấy mẫu.

+ Measurement OF Non-Methane Hydrocarbons (NMHC): Hiện nay, tiêu chuẩn khí thải được quy định bằng Non-Methane Hydrocarbons

(NMHC). Phát thải HC được xác định theo một trong các phương pháp sau đây:- Gas chromatographic (GC) method ( theo phép đo sắc phổ hay gọi la máy đo

quang phổ ) hoặc Non-methane cutter (NMC) method ( phép cắt khí metan).- Trong phương pháp GC, mẫu được đưa vào cột GC tách mẫu thành hai phần:

CH4-air-CO, và NMHC–CO2–H2O. Một cột tách phân tử methane từ không khí và CO trước khi đi qua FID. Như vậy

methane được đo và được trừ vào tổng số thành phần hydrocarbon. Trong phương pháp NMC, tất cả các hydrocacbon trừ CH4 được oxy hóa thành

CO2 và nước đưa vào một chất xúc tác, để khi các mẫu khí được đưa qua NMC

chỉ CH4 được phát hiện bởi HFID. Việc cắt NMC được hiệu chỉnh cho hiệu ứng xúc tác trên CH4 và hydrocarbon (etan) hỗn hợp cao hơn, trong sự hiện diện của hơi nước với giá trị đặc trưng của khí thải tại hoặc trên 600 K. Các mẫu có thể được luân phiên qua NMC hoặc bỏ qua NMC. Theo cách này, tổng số hiện nay một mình HC và methane trong mẫu khí thải được xác định.

IV/ Chemiluminescence Analyzer (CLA): phương pháp phân tích phát quang hóa học.

Khi NO và ozone (O3) phản ứng một phần nhỏ (khoảng 10% ở 26,7 ° C) các phân tử NO2* kích thích được sản xuất theo các phản ứng sau:

Khi kích thích các phân tử của NO2* phân rã để về trạng thái cơ bản , ánh sáng

có bước sóng 0,6-3,0 mm được phát ra. Số lượng NO2 phấn khích được sản xuất là cố định ở một nhiệt độ phản ứng nhất định và cường độ của ánh sáng được sản xuất trong quá trình phân rã của NO2 bị kích thích là tỷ lệ thuận với nồng độ của NO trong mẫu.

Các mẫu có chứa NO đi vào một lò phản ứng, ở đó nó phản ứng với ozone được sản xuất từ khí oxy trong 'ozonator' .Trong lò phản ứng NO được chuyển thành NO2.

Một bộ nhận quang phát hiện ánh sáng phát ra bởi các NO2 kích thích. Các tín hiệu được khuếch đại để ghi âm hoặc hiển thị ra thiết bị.

Đối với các phép đo của các nitrogen oxides (NOx), NO2 trong mẫu đầu tiên chuyển đổi sang NO bằng cách nung nóng trong một NO2- to-NO chuyển đổi trước khi được đưa vào lò phản ứng. Tại 315º C, khoảng 90 phần trăm của NO2 được chuyển thành NO. Tổng nồng độ NOx trong mẫu được đo bằng NO. Khi mẫu được đưa vào trong các lò phản ứng qua mặt NO2- to- NO chuyển đổi, nồng độ NO được xác định.

Các phản ứng của thiết bị này là tuyến tính với nồng độ NO. Kỹ thuật này rất nhạy cảm và có thể phát hiện lên đến 10-3ppm của NOx

Các tín hiệu đầu ra là tỷ lệ thuận với sản phẩm của tốc độ dòng mẫu và NO tập trung. Phương pháp này dùng 1 dòng nhạy cảm điều khiển dòng chảy chính xác là rất cần thiết. Việc hiệu chuẩn và hoạt động được thực hiện ở tốc độ dòng chảy và lò phản ứng nhiệt độ là như nhau.

V/ Smokemeter: Trong smokemeters loại lọc như Bosch smokemeter một lượng cố định của các

khí thải được rút ra thông qua một giấy trắng và chất lượng được quy định. Mật độ vết khói thu được trên giấy lọc được đánh giá bằng cách sử dụng một máy đo phản xạ. Biện pháp của đo mật độ khói của khí thải động cơ diesel. Bây giờ, smokemeters không sử dụng nữa / hấp thu chủ yếu là ánh sáng dựa trên luật Beer-Lambert. Các loại smokemeters bị ánh sáng triệt tiêu được thường được gọi là 'opacimeters' như cung cấp một phép đo thực tế hơn về khí thải nhìn thấy khói từ động cơ diesel.

Cả hai kiểu lấy mẫu và lưu lượng đầy đủ loại opacimeters đang được sử dụng.. Một loại lấy mẫu smokemeter được thể hiện bằng sơ đồ trong hình. 4.13

Sơ đồ của một loại lấy mẫu ánh sáng tiêu diệt smokemeter. Một đèn sợi đốt có nhiệt độ màu trong khoảng 2 800 K để 3 250 K hoặc một

diode ánh sáng màu xanh lá cây phát quang (LED) với đỉnh phổ từ 550 nm và 570 nm được sử dụng như là nguồn ánh sáng. Ánh sáng truyền qua được nhận vào một tế bào quang điện hay một diode ảnh (với bộ lọc nếu cần thiết). Khi nguồn sáng là bóng đèn sợi đốt, máy thu cần phải đáp ứng tối đa trong khoảng 550 nm đến 570 nm bước sóng như là cho mắt người.

Khi ánh sáng từ một nguồn được truyền qua một con đường dài nhất định của khí thải, độ mờ khói là phần của ánh sáng được hấp thụ trong cột khí thải và không đến được các máy dò ánh sáng khói mét. Mật độ khói tuyệt đối được cho bởi hệ số hấp thụ, ks mà có đơn vị m-1 và được cho bởi:

Trong đó: L là chiều dài của cột khói trong mét qua đó ánh sáng từ những nguồn được thực hiện để vượt qua,.

I0 là cường độ của ánh sáng tới, I là ánh sáng truyền qua được hấp thụ trên bộ thu smokemeter.

Trong các loại lưu lượng smokemetersm hoàn toàn, nguồn ánh sáng và bộ phận phát hiện được đặt trực tiếp trên các dòng khí xả thường ở phần cuối của ống xả. Trong trường hợp này, chiều dài đường đo khói khác nhau với kích thước mặt cắt ngang của dòng khí xả và đuôi ống. Do đó, biểu đồ chuyển đổi của giá trị đo đến mật độ khói tuyệt đối, ks cho đường kính ống xả hoặc đường dẫn dài khác nhau được làm sẵn cho các thiết bị khác nhau.

VI/ Constant Volume Sampler (CVS) khối lượng mẫu không đổi: Khi khí thải được đo từ một chiếc xe đang chạy trên một chu kỳ thử nghiệm và

lấy mẫu của khí đại diện là rất quan trọng. Khối lượng mẫu không đổi (Sampling) (CVS) được sử dụng ở châu Âu, Mỹ và các xét nghiệm khác để làm cho nó có thể là một mẫu đại diện của khí thải để đo lượng khí thải khí.

Hằng số lượng lấy mẫu (CVS), đơn vị sử dụng dòng venturi quan trọng (CFV-CVS) để đo khối lượng của khí thải.

Toàn bộ khí thải từ các phương tiện được pha loãng với không khí trong phòng đã được lọc. Tỷ lệ pha loãng khí thải khoảng 10: 1 được sử dụng. Pha loãng với không khí làm giảm áp suất riêng phần của hydrocarbon chưa cháy và nước, và ngăn ngừa sự ngưng tụ của chúng trong dòng lấy mẫu.

Khí thải pha loãng được dẫn bởi một hệ thống máy bơm thể tích không đổi hoặc sử dụng một máy bơm chuyển tích cực (PDP) hoặc một ống venturi dòng chảy (CFV) và một quạt. Một khả năng đăc biệt của PDP khoảng 10-12 m3 / phút thì dòng không khí pha loãng cung cấp đủ cho 1 xe chở khách

Tỷ lệ khối lượng dòng chảy của khí thải pha loãng (khí thải + không khí) được duy trì liên tục trong suốt bài kiểm tra.

Trước khi khí thải pha loãng đi vào CFV hoặc PDP, nhiệt độ của nó được kiểm soát trong phạm vi ± 5 ºC của nhiệt độ khí trung bình trong thời gian thử nghiệm bởi một bộ trao đổi nhiệt.

Từ khí pha loãng một mẫu nhỏ được thu hồi và thu thập trong túi Teflon. Quá trình này tích hợp nồng độ của các chất ô nhiễm trong toàn bộ lịch trình lái xe.

Khối lượng của các chất ô nhiễm được xác định từ nồng độ của nó được đo trong túi mẫu, mật độ của nó và tổng tỷ lệ lưu lượng dòng chảy của khí thải pha loãng trong khi thử nghiệm thông qua CVS.

VII/ Particulate Emission Measurement ( đo lường hạt phát thải):

Để đo lường khí thải dạng hạt, khí được pha loãng với không khí trong một đường hầm pha loãng, một mẫu được thu thập liên tục từ khí loãng và lọc để thu thập các hạt vật chất. Khối lượng của các PM thu thập được đo để xác định lượng khí thải PM cụ thể về g / km hoặc g / kWh.

VII.1. Partial Flow Dilution Tunnel Trong hệ thống một phần dòng chảy, chỉ là một phần nhỏ của dòng khí thải được

pha loãng. Để rút một đại diện cần đo của khí thải các hệ thống sau đây đã được phát triển:

1. Hệ thống lấy mẫu isokinetic.2. Các hệ thống điều khiển bằng đo nồng độ.3. Các hệ thống điều khiển bằng đo lưu lượng.

Trong một hệ thống isokinetic, vận tốc khí trong ống dẫn lấy mẫu khí thải được lấy mẫu để đi vào đường hầm pha loãng được giữ cùng độ lớn khi vận tốc của dòng khí thải qua số lượng lớn. Bằng cách này, một dòng khí thải mẫu bị xáo trộn và đồng nhất ở đầu vào của mẫu dò thu được.

Khí thải thô được chuyển từ ống xả vào đường hầm pha loãng (DT) thông qua isokinetic thăm dò lấy mẫu (ISP) và các ống chuyển.

Áp lực khác nhau của khí thải từ ống xả và hút gió để thăm dò được đo bằng đầu dò áp lực. Các tín hiệu được đưa vào một bộ điều khiển lưu lượng, điều khiển các quạt hút, một áp lực có giá trị khác với số không ở mũi của đầu thăm dò được duy trì.

Dưới những điều kiện này, vận tốc khí thải trong ống xả và thăm dò là giống hệt nhau và lưu lượng thông qua thăm dò isokinetic là một phần không đổi của dòng khí xả. Tỷ lệ lấy mẫu có thể thu được bằng tỷ lệ của khu vực mặt cắt ngang của đầu dò và ống xả. Tốc độ luồng khí pha loãng được đo bằng đồng hồ đo lưu lượng. Tỷ lệ pha loãng được tính từ tốc độ dòng chảy loãng không khí và mẫu khí thải với tổng tỷ lệ dòng khí xả.

VII.2.Full Flow Dilution Tunnel

Trong hệ thống dòng chảy đầy đủ, toàn bộ khí thải của động cơ / xe được pha loãng với không khí trong phòng và đã được lọc. Hệ thống dòng chảy đầy đủ là khá lớn về kích thước và tốn kém được thể hiện bằng sơ đồ trong hình. 4.16.

Đối với động cơ nhỏ chỉ đường hầm pha loãng chính được sử dụng. Đối với các động cơ lớn để cung cấp tỷ lệ pha loãng mong muốn, các khí được

pha loãng một lần nữa trong đường hầm pha loãng thứ cấp. Các mẫu được thu hồi cho các phép đo từ đường hầm pha loãng thứ cấp ở động cơ lớn. Tỷ lệ pha loãng được duy trì khoảng 10: 1. Nhiệt độ của khí thải pha loãng vào bộ lọc chính được duy trì ở 325º K hoặc ít hơn bởi một bộ trao đổi nhiệt. Tốc độ dòng chảy của khí loãng được giữ ổn định trong thời gian thử nghiệm bởi một hệ thống CVS.

Sau khi trộn đều các khí thải và không khí trong đường hầm pha loãng sau đó lấy một tốc độ mẫu của dòng chảy liên tục được chiết xuất được lọc qua màng lọc sợi thủy tinh Teflon. Khối lượng của các hạt được xác định bằng cách cân khối lượng các hạt được thu thập trên bộ lọc. Một bộ lọc tham chiếu được sử dụng để xác định khối lượng các hạt trong không khí pha loãng cho sửa chữa PM đo cho nền PM. Các giấy lọc trước và sau khi lọc để ngăn chặn sự ngưng tụ của hơi ẩm hoặc lắng đọng các hạt vật chất từ ngoài bầu khí quyển. Với dòng chảy đầy đường hầm pha loãng và hệ thống CVS, khí gây ô nhiễm cũng được đo đồng thời với các hạt bụi.

Phần III: Giới thiệu về một máy đo khí thải động cơ diesel:

MÁY ĐO KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL

Mục đích đo:

Đo mực độ khói cháy diesel để chẩn đoán tình trạng đông cơ rồi đưa đến bảo trì sữa chữa giảm tình trạng ô nhiễm môi trường

Các thông số cơ bản của máy:

- Nguồn điện hoạt động : 220V AC 50/60Hz.

- Công suất : 50W.

- Kích thước /Trọng lượng : 400(w)x170(D)x200(H)mm.

- Trọng lượng : 5kg.

- Chiều dài ống hút: 760mm.

- Máy đo khí thải động cơ diesel.

- Màn hình hiển thị bằng đen led.

- Mức đo:0-100% ( sai số 0.1% ).

- Đo vòng quay : 0-8000rpm ( sai số 10rpm ).

- Nhiệt độ nhớt: 0-1500 0C.

- Phương pháp đo : chắn sáng (quang học).

- Nguồn sáng: LED xanh(565nm).

- Thời gian tác động thực tế : 0.4 giây.

- Thời gian làm nóng: 6 phút.

- Thơi gian tác động điện :0.05 sec.

- Đo lặp lại tự động.

- Tự động hiệu chỉnh.

- Thiết bị thu: diot quang.

- Đầu ra : RS232 kết nối phần mềm hiểm thị kết quả trực tiếp đến máy tính và in kết quả kiểm tra.

- Nhiệt độ môi trường làm việc :0-40 0C.

- Độ ẩm cho phép trên 90%.

- Sai số nhỏ hơn 1%.

- Thiết bị bao gồm : máy chính có màn hình hiển thị và cổng kêt nối RS232 . Dây nguồn 220V kết nối máy tính. ống lấy khói mẫu để phân tích.

Thành phần cấu tạo: Màn hình

1.DISPLAY: màn hình hiển thị lựa chọn ( phần trăm %,tốc độ RPM,nhiệt độ oC ).

2.CYC: số xy lanh được lựa chon(1/2/3/4/5/6/8/10/12).

3.HOLD: giữ chế độ màn hình hiển thị, có 2 chế độ:

HOLD(Hd-n): hiển thị màn hình lúc đo.

HOLD(Hd-p): hiển thị giá trị cao nhất của các lần đo.

4 .set: cài đặt lại chế độ đo.

5.ESC: chuyển từ chế độ thiết lập sang chế độ đo.

6. Lựa chọn chế độ mặt định.

7. thay đổi mỗi giá trị thiết lập.

8. SAVE: lưu những giá trị thiết lập.

Các bộ phận chính:

: hướng dẫn sử dụng chương trình bằng đĩa CD

:cảm biến tốc độ độngcơ

: dây cắm nguôn

: máy đo HD-410

RPM SENSOR

(BATTERY TYPE OPTION)

POWER CORD

HD-410

MANUAL&

PROGRAM CD

: cảm biến nhiệt độ dầu

: cáp nối từ bộ đo đến màn hình hiển thị

:que dò

Nguyên tắc đo:

Theo phương pháp quang học:

- Kỹ thuật đo dựa trên sự che phủ của mẫu khí thải trong phạm vi đo từ mức

0% đến mức 100%. Mức 0% được nhận diện là không có khói trong buồng đo, mức

100% được nhận diện là bị che phủ hoàn toàn.

- Nguồn phát là đèn LED ( Diode phát quang ) phát quang màu xanh với

bước sóng 565nm, nguồn hấp thụ ánh sáng là con Diode nhận .

OIL TEMP

SENSOR(OPTION)

RS232C CABLE

PROBE&HOSE

8

11

1

2

3

4

5 6

7

7

84

Cấu tạo:

1: quạt

2: buồng đo

3: lớp cách nhiệt

4: ống kính ánh sáng

5: nguồn sáng

6: cảm biến ánh sáng(photodiot)

7: lỗ thu khí

8: mạch điều khiển nguồn sáng

9: đầu vào tín hiệu và phân tích

10. bộ chuyển đổi tín hiệu

11. bộ hiển thị

- Sau khi vận hành máy ánh sáng từ diot phát phát ra (5) qua thấu kính hội tụ (4) để chùm sáng đến diot nhận(6).lúc này coi diot nhận với lượng sáng là 100%.

- Lượng khí thải được đưa từ pô xe thông qua đường ống que dò đến lỗ thu khí (7) vào buồng lấy mẫu(2) .sau khi đi qua buông đo độ đục , khí thải che khuất lượng ánh sáng nhân từ diot phát làm diot nhận được cường độ sáng it đi,từ lượng ánh sáng nhận được của diot nhận dạng xung được đưa đầu vào tín hiệu phân tich(9) để phân tích những cướng độ sáng khác nhau sau đó đưa đến bộ tiếp nhận chuyển đổi tín hiệu (10) xung thánh tín hiệu số và được đưa đến màn hình hiển thị(11)

- Cánh quạt có chức năng hút khí bên ngoài vào để đẩy lượng khí thải ra ngoài sau khi đi qua buồng đo.

Cách vận hành lắp đặt

Lần lược lắp các thiết bị vào máy đo

1. lắp cảm biến tốc độ động cơ

2 .lắp cảm biến nhiệt độ dầu

3 .lắp đầu đây que dò

4 .lắp cỗng RS232C CABLE

5 .lắp dây nguồn

Chu trình chuẩn bị đo:- Cài đặt thiết bị tại vị trí yêu cầu và kết nối bộ đo với bộ cung cấp nguồn 220v

- Gắn cảm biến nhiệt độ nhớt làm mát và cảm biến đo tốc độ động cơ.

- Kết nối thiết bị bằng cáp chuyên dùng.

- Kiểm tra độ nhớt.

- Khởi động.

- Bắt đầu khởi tạo cho máy.

- Hâm nóng động cơ khoảng 6 phút.

- Hiệu chỉnh màn về vị trí bắt đầu là 0.0

- Đến khi màn hình xuất hiên như hình thì quá trình đo đã sẵn sàng.

Qúa trình đo:

Bậc chế độ sẵn sàng đo:

- Các thông số đã được cái đặt trên màn hình như chế độ hiển thị(mật độ khói,phần trăm ,tốc độ động cơ ,nhiệt độ nước hoăc dầu).

- Giá trị xy lanh : tùy thuộc vào loại động cơ khảo sát ta chọn số lượng xy lanh.

- Hình thức hiển thị ơ chế độ (Hd-n/Hd-P).

- Hiệu chỉnh : trong quá trình hiệu chỉnh bỏ que thăm dò từ xe và nên đưa xe ra những nơi không ô nhiễm để đo được chính xác hơn.

- Lắp đầu dò vào ống pô tiếp tục chạy ở các chế độ cần đo.

- Đọc dữ liệu từ màn hình sau khi dẫ lấy được kết quả.

- Ta tháo đầu dò kết thúc quá trình đo.

Các thông số hiển thị trên màn hình

Nhờ phần mền chuyên dùng được kết nối với máy đo nên vẽ được đồ thị: Sau khi đo thì kết quả được hiển thị và vẽ ra đồ thị biểu diễn độ đục của khí

thải theo thời gian.Ta có thể di chuyển con trỏ (cursor) để xác định được tọa độ các điểm mà ta cần biêt trên (second).

Các hiệu chỉnh:

Bước 1: sau khi bỏ que dò khỏi xe trên màn hình máy đo xuất hiện.

Bước 2: bấm nút SET 4 lần để điều chỉnh độ (ZERO) chính xác của máy đo (việc điều chỉnh càng nhiều thì độ chính xác càng lớn.

Bước 3:tiếp tục bấm nút SET 5 lần để điều chỉnh theo chế độ (SPAN) tương tự như thế thì viêc điều chỉnh này làm độ chính xác của dụng cụ đo đươc dung sai , sai lệch nhỏ.

Kiểm tra viêc hiệu chỉnh bằng dụng cụ tiêu chuẩn:

Standard filter(option):tiêu chuẩn lọc khí thải

1. Một số công thức tính toán:

Độ khói

Độ khói là đặc tính quang học liên quan đến sự cản trở ánh sáng (cản quang) của các hoạt nhỏ có trong thành phần khí thải. Độ khói của một lượng khí thể hiện bằng tỉ lệ phần trăm trong đó 0% có nghĩa là toàn bộ ánh sáng truyền đi từ nguồn phát đều đến được cảm biến quang. Độ khói 100% nghĩa là toàn bộ lượng ánh sáng truyền đi bị cản lại và không đến được cảm biến quang. Ta có công thức tính độ khói:

N=100-τ

N: Độ khói tính theo %HSU (nếu là độ khói đo bằng các máy đo sử dụng giấy lọc của Nhật  Bản)

τ: Lượng ánh sáng truyền được đến cảm biến quang theo tỉ lệ phần trăm : 

τ = I.100/I 0

I: Là cường độ sáng đo được qua cảm biến quang

I 0: Là cường độ sáng tại nguồn phát

Hệ số hấp thụ ánh sáng k.

Ngoài độ khói, các khí còn có đặc tính quang học nữa, đó là hệ số hấp thụ ánh sáng, đặc trưng cho khả năng hấp thụ ánh sáng của các hoạt vật chất có trong thành phần khí. Do đó, hệ số này được định nghĩa là tích số giữa nồng độ hạt hấp thụ ánh sáng và diện tích mặt cắt ngang của từng hạt.

Ta có công thức xác định hệ số hấp thụ ánh sáng của Beer- Lamber:

K=−1LA

.ln 1−N100 (m−1 ¿

k: hệ số hấp thụ ánh sáng.

LA: chiều dài buồng đo (chiều dài chùm sáng hiệu dụng).

Phần IV : - Tiêu chuẩn khí thải ở Việt Nam:

1 - Năm 1991 chính phủ Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN-91 quy định về độ khói của khí thải động cơ diesel. Tiêu chuẩn này được áp dụng cho tất cả các loại động cơ diesel. Độ khói của khí thải đo ở chế độ gia tốc gia tốc tự do không vượt quá 40% HSU ( động cơ không tang áp ) và 50% HSU động cơ có tang áp.

2 - Năm 1998 chính phủ Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 6438-98 quy định lại cụ thể hơn giới hạn cho phép của các chất ô nhiễm trong các phương tiện vận tải.

3. – Năm 2001 chính phủ Việt Nam lại ban hành tiêu chuẩn TCVN 6438-2001 trong đó nêu rất rõ về quy định về độ khói của động cơ diesel.

4. TCVN 6785:2006 – Phương tiện giao thông đường bộ - Phát thải chất gây ô nhiễm từ ô tô theo nhiên liệu dùng cho động cơ – Yêu cầu và phương pháp thử trong phê duyệt kiểu.5. TCVN 6567:2006 - Phương tiện giao thông đường bộ - Động cơ cháy do nén, động cơ cháy cưỡng bức sử dụng khí dầu mỏ hóa lỏng và động cơ sử dụng khí tự nhiên lắp trên ô tô – Yên cầu và phương pháp thử phê duyệt kiểu.6. TCVN 6565:2006 - Phương tiện giao thông đường bộ - Khí thải nhìn thấy được (khói) từ động cơ cháy do nén – yêu cầu phương pháp thử trong phê duyệt kiểu.

Dựa vào 3 tiêu chuẩn trên Bộ giao thông vận tải đã công bố QCVN 86:2015/BGTVT quy định về quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khí thải mức 4 đối với xe ô tô sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới ( National technical on the fourth level of gaseous pollutants emission for new assembled, manufactured and imported automobiles ).1. Quy định chung:

- Quy chuẩn này quy định mức giới hạn khí thải, các phép thử và phương pháp thử, các yêu cầu về quản lý và tổ chức thực hiện việc kiểm tra khí thải mức 4 (Euro 4) trong kiểm tra chất lượng, an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với xe ô tô sản xuất, lắp ráp (sau đây viết tắt là SXLR) và nhập khẩu mới.

2. Quy định về kỹ thuật:2.1. Đối với xe áp dụng TCVN 6785:

- Các loại xe áp dụng TCVN 6785 bao gồm các xe lắp động cơ cháy cưỡng bức hoặc xe hybrid điện lắp động cơ cháy cưỡng bức và động cơ

cháy do nén hoặc xe hybrid điện lắp động cơ cháy do nén được phân loại trong Điều 1.3 Quy chuẩn này, sử dụng riêng hoặc kết hợp các loại nhiên liệu, chủ yếu thuộc các loại xe hạng nhẹ, một số ít thuộc loại xe hạng nặng.

2.1.1. Mức giới hạn khí thải:a) Khi kiểm tra khí thải trong phép thử loại I nêu tại điểm a khoản 3.3.2

Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, khối lượng trung bình đo được của các khí CO, HC, NOx từ xe lắp động cơ cháy cưỡng bức (dùng xăng, LPG hoặc NG) hoặc xe hybrid điện lắp động cơ cháy cưỡng bức, của các khí CO, HC + NOx, NOX và PM từ xe lắp động cơ cháy do nén dùng nhiên liệu điêzen hoặc xe hybrid điện lắp động cơcháy do nén phải nhỏ hơn giá trị giới hạn đối với từng loại chất nêu trong bảng 2 dưới đây.

Chú thích: - (1) Các xe loại M có khối lượng toàn bộ lớn nhất ≤2.500 kg. - (2) N1 và các xe loại M có khối lượng toàn bộlớn nhất > 2.500 kg.

b) Khi kiểm tra khí thải trong phép thử loại II nêu tại điểm b khoản 3.3.2 Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, nồng độ CO (% thể tích) của khí thải từ động cơ không được vượt quá 3,5% trong các điều kiện chỉnh đặt động cơ do cơs ở SXLR quy định và không vượt được quá 4,5% trong dải điều chỉnh quy định ở Phụ lục E TCVN 6785.

c) Khi kiểm tra khí thải trong phép thử loại III nêu tại điểm c khoản 3.3.2 Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, hệ thống thông gió cac-te động cơ không được cho bất kỳ khí nào từ cac-te động cơ thải ra ngoài không khí.

d) Khi kiểm tra khí thải trong phép thử loại IV nêu tại điểm d khoản 3.3.2 Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, lượng hơi nhiên liệu phải nhỏ hơn 02 gam/lần thử.

1 . Phép thửloại I (Type I - Test): Phép thử đểkiểm tra khối lượng trung bình của khí thải ở đuôi ống xảsau khi khởi động động cơ ởtrạng thái nguội.

2 . Phép thửloại II (Type II - Test): Phép thử để kiểm tra nồng độ của CO

ở chế độ tốc độ không tải nhỏ nhất của động cơ.

3. Phép thử loại III (Type III - Test): Kiểm tra khí thải từ các-te động cơ.

4. Phép thửloại IV (Type IV - Test): Kiểm tra bay hơi nhiên liệu đối với

động cơ cháy cưỡng bức.

2.1.2. Yêu cầu khác

- Ngoài yêu cầu về mức giới hạn khí thải nêu trên, xe áp dụng TCVN 6785 còn phải thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật liên quan khác đối với khí thải từ đuôi ống xả và hơi nhiên liệu được quy định tại khoản 6.1.1, khoản 6.1.2 và khoản 6.1.3 Điều 6.1 Mục 6 TCVN 6785.

2.2. Đối với xe áp dụng TCVN 6567:

- Các loại xe áp dụng TCVN 6567 bao gồm chủ yếu các xe lắp động cơ cháy do nén được phân loại trong Điều 1.3 Quy chuẩn này chủyếu thuộc các loại xe hạng nặng, một số ít thuộc loại xe hạng nhẹ. Việc áp dụng các phép thử trong TCVN 6567 đối với các loại xe nêu trên được quy định chi tiết tại khoản 3.3.1 và khoản 3.3.2 Điều 3.1 Mục 3 Quy chuẩn này.

2.2.1. Khi kiểm tra khí thải trong phép thử nêu tại điểm e khoản 3.3.2 Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, khối lượng trung bình đo được của các khí CO, HC, NOx và PM từ động cơ không được lớn hơn giá trị giới hạn tương ứng được quy định trong Bảng 3 và Bảng 4 dưới đây.

Yêu cầu riêng đối với động cơ điêzen:

- Khối lượng riêng biệt của NOx được đo tại các điểm kiểm tra ngẫu nhiên trong miền kiểm soát của phép thử theo chu trình thử ESC không được lớn hơn 10% giá trị nội suy từ các chế độ thử liền kề.

- Giá trị độ khói ở tốc độ thử ngẫu nhiên của phép thử theo chu trình thử ELR không được lớn hơn giá trị độ khói cao nhất của hai giá trị tại hai tốc độ thử liền kề 20% hoặc 5% giá trị giới hạn, chọn giá trị lớn hơn.

Chú thích:

- (1) Chỉ cho động cơ NG .

- (2) Không áp dụng cho động cơ nhiên liệu khí .

- (3) HC không bao gồm khí CH4 (Non methane hydrocarbon).

Cơ sở SXLR/nhập khẩu có thể chọn đo THC trong thử ETC thay cho việc NMHC.Trong trường hợp này, giá trị giới hạn của THC bằng giá trị giới hạn của NMHC trong Bảng 4.

2.2.2. Cơ sở SXLR phải bảo đảm việc lắp đặt động cơ lên xe trong quá trình SXLR sao cho không được làm tăng các giá trị của độ giảm áp suất nạp, của áp suất trên đường thải và công suất hấp thụ của các thiết bị do động cơ dẫn động được nêu trong bản đăng ký thông số kỹ thuật quy định tại Phụ lục 3 Quy chuẩn này.

2.3. Đối với xe áp dụng TCVN 6565 để kiểm tra độ khói

- Tất cả các xe lắp động cơ cháy do nén, ngoài việc phải áp dụng TCVN 6785 hoặc TCVN 6567 theo các quy định tương ứng nêu trên, đều phải kiểm tra độ khói theo các quy định sau đây:

2.3.1.Trường hợp kiểm tra riêng động cơ:

a) Khi kiểm tra hệ số hấp thụ ánh sáng của khí thải (đặc trưng cho độ khói) trong phép thử nêu tại điểm điều khoản 3.3.2 Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, kết quả đo hệ số hấp thụ ánh sáng không được lớn hơn các giá trị giới hạn được quy định trong Bảng 5 dưới đây.

Chú thích:- Việc xác định lưu lượng khí danh định được nêu tại Phụ lục C TCVN

6565.b) Ngoài yêu cầu nêu tại điểm a khoản này, cơ sở SXLR phải bảo đảm sao cho xe

còn phải phù hợp với các yêu cầu khác nêu tại Điều 4.1, Điều 4.2 và Điều 4.3 Mục I và yêu cầu về lắp đặt động cơ đã kiểm tra độ khói lên xe trong quá trình SXLR nêu tại Mục II của TCVN 6565.

2.3.2.Trường hợp kiểm tra trên xe:

- Khi kiểm tra hệ số hấp thụ ánh sáng của khí thải từ xe chạy trên băng thử xe trong phép thử nêu tại điểm điều khoản 3.3.2 Điều 3.3 Mục 3 Quy chuẩn này, xe phải phù hợp với các yêu cầu nêu tại Điều 12 Mục III TCVN 6565.