Mục đích, yêu cầu a Mục đích Xác định thành phần và nồng độ các chất khí thải độc hại có trong khí xả của xe sử dụng động cơ đốt trong, cụ thể là các chỉ tiêu như CO, CO2, HC, NOx.. Qua
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CƠ KHÍ
THÍ NGHIỆM VÀ ĐĂNG KIỂM Ô TÔ
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 1: ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ XẢ
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 10/2024
NHẬN XÉT CỦA GVHD
………
……
………
……
Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thành Đô
Sinh viên thực hiện : Đoàn Hoàng Ẩn
Trần Minh Chiến Nguyễn Tấn Dũng Nguyễn Long Hoàng Đại Lớp : CQ.62.KS.KTOTO.1
Hệ : Chính quy Khóa : 62
Trang 2……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
Trang 3……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
………
……
Trang 4PHẦN 1: THÍ NGHIỆM ĐO KHÍ XẢ 1.1 Kế hoạch thí nghiệm
1.1.1 Mục đích, yêu cầu
a) Mục đích
Xác định thành phần và nồng độ các chất khí thải độc hại có trong khí xả của xe sử dụng động cơ đốt trong, cụ thể là các chỉ tiêu như CO, CO2, HC, NOx Qua đó đánh giá mức độ
ô nhiễm môi trường do khí thải xe máy gây ra và so sánh với các tiêu chuẩn khí thải quy định
b) Yêu cầu
- Chuẩn bị kỹ lưỡng các thiết bị đo, dụng cụ và mẫu xe máy cần thiết.
- Thực hiện đúng quy trình đo khí xả theo hướng dẫn của nhà sản xuất máy đo khí xả Bridge 5.
- Ghi chép đầy đủ các số liệu đo được và các điều kiện thí nghiệm - Phân tích,
xử lý số liệu một cách chính xác và khoa học.
- Trình bày kết quả rõ ràng, súc tích và đi đến những kết luận phù hợp Thí
Trang 5nghiệm này nhằm cung cấp những thông tin cơ bản để đánh giá hiệu quả của các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng
1.1.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm
a) Phương pháp tiến hành thí nghiệm
a1)Dụng cụ và hóa chất
- Máy đo khí xả Bridge 5.
- Ống lấy mẫu khí xả.
- Xe máy mẫu.
- Nhiên liệu tiêu chuẩn.
a2) Quy trình thực hiện
• Chuẩn bị:
Trang 6- Kiểm tra máy đo.
- Chuẩn bị xe máy.
- Chuẩn bị môi trường.
• Tiến hành đo:
- Khởi động xe máy và để máy chạy không tải đến khi đạt nhiệt độ làm việc
ổn định.
- Bật máy đo khí xả và bắt đầu quá trình đo.
- Điều chỉnh vòng tua máy của xe lên mức 30% - Ghi nhận các thông số đo được trên màn hình máy đo.
- Thực hiện lặp lại quá trình đo nhiều lần để đảm bảo độ tin cậy của kết quả.
• Xử lý số liệu:
- So sánh kết quả đo được với các tiêu chuẩn khí thải quy định để đánh giá mức độ ô nhiễm của xe.
a3) Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo - Tình trạng xe máy: Xe máy
cũ, hỏng hóc sẽ có khí thải cao hơn.
- Loại nhiên liệu: Chất lượng nhiên liệu ảnh hưởng đến thành phần khí thải.
Trang 7- Điều kiện môi trường: Nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí ảnh hưởng đến kết quả đo.
- Kỹ thuật đo: Kỹ thuật đo của người thực hiện có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
b) Tiêu chuẩn thí nghiệm TCVN 6204 : 2008
b1) Mục đích và phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo trực tiếp nồng độ khí thải phát ra từ phương tiện giao thông đường bộ trong kiểm tra hoặc bảo dưỡng Tiêu chuẩn này áp dụng cho xe
có khối lượng toàn bộ cho phép lớn nhất (ISO – M08, được định nghĩa trong TCVN 6529
: 1999) không quá 3,5 tấn được trang bị động cơ đốt cháy có điều khiển, trừ động cơ sử dụng hỗn hợp nhiên liệu/dầu bôi trơn (có hoặc không có bộ trộn tự động) Phương pháp này có thể được sử dụng một phần hoặc toàn bộ để:
- Kiểm tra định kỳ tại các cơ sở được ủy quyền.
Trang 8- Kiểm tra trên đường (ví dụ như do cảnh sát thực hiện) - Chẩn
đoán và bảo dưỡng.
b2) Các thành phần khí thải cần đo
Tiêu chuẩn TCVN 6204 : 2008 yêu cầu đo các thành phần khí thải cơ bản sau:
- CO (Carbon monoxide).
- CO2 (Carbon dioxide).
- HC (Hydrocarbons, bao gồm cả methane).
- NOx (Nitrogen oxides: NO, NO2).
- O2 (Oxygen).
Ngoài ra, tiêu chuẩn này cũng đưa ra các yêu cầu về việc đo các thành phần khí khác trong trường hợp cụ thể, ví dụ như các hạt bụi mịn (PM) đối với động cơ diesel
b3) Phương pháp thử
Tiêu chuẩn TCVN 6204 : 2008 yêu cầu các phương pháp thử và đo khí thải cần được thực hiện theo các quy trình kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo kết quả đo chính xác Các phương pháp đo khí thải phải tuân thủ như sau:
- Các máy đo khí thải phải được hiệu chuẩn định kỳ và có khả năng đo dược
Trang 9các thành phần khí một cách chính xác trong phạm vi nồng độ khí từ thấp đến cao.
- Động cơ phải được vận hành ở chế độ ổn định, bao gồm các chế độ không tải, tải nhẹ, tải nặng và phanh.
- Các phương pháp thử nghiệm sẽ được thực hiện theo các chế độ vận hành cảu động cơ.
- Mỗi lần đo phải kéo dài tối thiểu 10 – 15 phút để đảm bảo động cơ đạt được nhiệt độ làm việc ổn định, đồng thời cho phép thu thập dữ liệu đủ để đánh giá mức độ ô nhiễm.
b4) Mức giới hạn khí thải
TCVN 6204 : 2008 đưa ra các mức giới hạn về nồng độ của các thành phần khí thải cho từng loại động cơ, tùy thuộc vào các tiêu chuẩn khí thải mà phương tiện phải tuân thủ, bao gồm: Euro 2, Euro 3, Euro 4, Euro 5, Euro 6
Mỗi tiêu chuẩn Euro sẽ quy định các giới hạn cụ thể đối với các thành phần khí như CO,
CO2, NOx, HC và các hạt bụi mịn (PM)
Các mức giới hạn này thường được đưa ra dưới dạng nồng độ tối đa cho phép trong khí
Trang 10xả của mỗi loại phương tiện (theo đơn vị phần triệu – ppm, hoặc g/km).
b5) Điều kiện môi trường
Điều kiện môi trường khi thử nghiệm khí thải phải được kiểm soát chặt chẽ Nhiệt độ, độ
ẩm và áp suất không khí phải được ghi nhận đầy đủ trong suốt quá trình thử nghiệm vì chúng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo
b6) Báo cáo kết quả thí nghiệm
Kết quả từ phép thử sẽ được ghi nhận và so sánh với các mức giới hạn theo từng tiêu chuẩn khí thải Kết quả báo cáo cần bao gồm:
- Các thành phần khí đo được.
- Nồng độ từng thành phần khí trong khí thải.
- Mức độ ô nhiễm của phương tiện theo từng tiêu chuẩn khí thải.
- Đánh giá tổng thể về mức độ tuân thủ của phương tiện với các giới hạn khí thải.
1.1.3 Thời gian thí nghiệm
Ngày thí nghiệm:
Thời gian bắt đầu:
Trang 11Thời gian kết thúc:
1.1.4 Đối tượng dùng để thí nghiệm
Xe máy
Ô tô con
1.1.5.Trang thiết bị dùng cho thí nghiệm
Máy đo khí xả Bridge 5 là một thiết bị chuyên dụng được sử dụng rộng rãi trong việc đo
Trang 12lường và phân tích thành phần khí thải của các loại động cơ đốt trong Máy hoạt động dựa trên nguyên lý quang học, sử dụng các cảm biến hồng ngoại để phát hiện và đo nồng
độ của các chất khí độc hại như CO, CO2, HC và NOx
Máy đo khí xả Bridge 5
Với thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng và độ chính xác cao, máy đo Bridge 5 giúp người dùng nhanh chóng thu thập dữ liệu về chất lượng khí thải, từ đó đánh giá hiệu suất hoạt động của động cơ, xác định các vấn đề về cháy nổ và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải quy định Máy thường được trang bị màn hình hiển thị LCD, các phím điều khiển trực quan và khả năng kết nối với máy tính để lưu trữ và xử lý dữ liệu
Ngoài ra, máy đo Bridge 5 còn có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm, hỗ trợ quá trình bảo dưỡng và sửa chữa động cơ Nhờ những ưu điểm vượt trội này, máy đo Bridge 5 đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong lĩnh vực kiểm soát ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng
Thông số máy đo khí xả Bridge 5
Trang 13Phạm vi, khoảng cách đo
CO: 0 – 10%; HC: 0 – 9,999 ppm; Hexane và Propane: 0,000 – 9,999% Metan; CO2: 0 – 20%; O2: 0 – 25%; λ:
0,500 – 2,000; Hiệu suất đốt cháy: 0,00 – 99,99% Thang đo CO: 0,01%; HC: 1 ppm; CO2: 0,1%; O2: 0,01%; λ:
0,001; Hiệu suất đốt cháy: 0,01%
Độ chính xác của thang đo Tất cả các kênh tương đối 5%
Thời gian chuẩn bị 30 giấy với độ chính xác 10%
5 phút với độ chính xác đầy đủ Môi trường làm việc 10ºC - 40ºC
-500 đến 10.000 ft độ cao
1.1 Kết quả thí nghiệm
1.1.1 Vị trí, chế độ và điều kiện thí nghiệm
Thời tiết: Nắng nhẹ , có mây
Vị trí: - đo khí xả xe máy trước phòng học 5E8
- đo khí xả xe ô tô trước giảng đường E7
Chuẩn bị xe:- xe máy: sinh viên tự chuẩn bị
Trang 14- xe ô tô: giảng viên chuẩn bị cho sinh viên thực hành Chuẩn bị thiết bị:Thiết bị được lấy từ phòng học 5E8
Phân công,tổ chức công việc:-Các thành viên trong nhóm thay nhau thực hiện
1.2.2.Số liệu thí nghiệm:
a) Xe máy
HC (ppm)
O 2
(%)
λ
EFF (%)
NOx (%)
Trung
bình
b)Số li u ệ xe Ford Escape 2006 t i ạ t c ố độ 2000 rpm
Giá tr đoị Th c tự ế Tiêu chu nẩ Đánh giá
Trang 151.2.3 Nhận xét
( t c đ 2000 vòng/ố ộ
phút)
( thông tư 16/2021/TT-BGTVT)
EFF (hi u su tệ ấ
cháy) (%)
99.77
Không so sánh
Trang 16- Đối với xe máy vì không có tiêu chuẩn đối chiếu nên ta chỉ thu thập số liệu
- Với xe ô tô
Theo TT 16/2021/TT-BGTVT về khí thải đối với phương tiện xe ô tô từ năm
2021 , phải đạt tiêu chuẩn mức 2 với thông số khí thải :
- CO (% thể tích ) < 3.5 %
- HC ( ppm thể tích ) < 800 ppm
Theo kết quả đo thực tế xe Ford Escape 2006
- CO (% thể tích ) = 0.02 %
- HC ( ppm thể tích) = 46 ppm
1.2.4 Kết luận
- Động cơ ô tô đang hoạt động rất tốt với mức khí thải ở mức cho phép và hiệu suất cháy cao
Trang 17- Độ chính xác của máy đo giảm rõ rệt sau một số lần đo Đề nghị đưa máy đi kiểm định và điều chỉnh lại hoặc mua máy đo mới nếu cần thiết