TCVN6852-11:2009

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6852-11:2009 (ISO 8178-11: 2006) về Động cơ đốt trong kiểu pittông - Đo chất thải - Phần 11: Đo trên băng thử các chất thải khí và hạt từ động cơ lắp trên máy di động không chạy trên đường bộ ở chế độ thử chuyển tiếp TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6852-11: 2009 ISO 8178-11: 2006 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KIỂU PIT TÔNG - ĐO CHẤT THẢI - PHẦN 11: ĐO TRÊN BĂNG THỬ CÁC CHẤT THẢI KHÍ VÀ HẠT TỪ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN MÁY DI ĐỘNG KHÔNG CHẠY TRÊN ĐƯỜNG BỘ Ở CHẾ ĐỘ THỬ CHUYỂN TIẾP Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emission from engines used in nonroad mobile machinery under transient tes t conditions Lời nói đầu TCVN 6852-11: 2009 hoàn toàn tương đương với ISO 8178-11: 2006. TCVN 6852-11: 2009 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 70 Động cơ đốt trong biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 6852 (ISO 8178), Động cơ đốt trong kiểu pít tông - Đo chất thải , gồm các phần sau: - TCVN 6852-1: 2008 (ISO 8178-1: 2006), Phần 1: Đo trên băng thử các chất thải kh í và hạt. - TCVN 6852-2: 2001 (ISO 8178-2: 1996), Phần 2: Đo khí và bụi thải tại hiện trường. - TCVN 6852-3: 2002 (ISO 8178-3: 1994), Phần 3: Định nghĩa và phương pháp đo khói khí thải ở chế độ ổn định. - TCVN 6852-4: 2001 (ISO 8178-4: 1996), Phần 4: Chu trình thử cho các ứng dụng khác nhau của động cơ. - TCVN 6852-5: 2001 (ISO 8178-5: 1997), Phần 5: Nhiên liệu thử. - TCVN 6852-6: 2008 (ISO 8178-6: 2000), Phần 6: Đo trên băng thử các chất thải khí và hạt - TCVN 6852-7: 2008 (ISO 8178-7: 1996), Phần 7: Xác định họ động cơ. - TCVN 6852-8: 2008 (ISO 8178-8: 2006), Phần 8: Xác định nhóm động cơ. - TCVN 6852-9: 2008 (ISO 8178-9: 2000/Amendment 1: 2004), Phần 9: Chu trình thử và quy trình thử để đo trên băng thử khói khí thải từ động cơ cháy do nén hoạt động ở chế độ chuyển tiếp. - TCVN 6852-10: 2009 (ISO 8178-10: 2002), Phần 10: Chu trình thử và quy trình thử để đo ở hiện trường khói, khí thải từ động cơ cháy do nén hoạt động ở chế độ chuyển tiếp. - TCVN 6852-11: 2009 (ISO 8178-11: 2006), Phần 11: Đo trên băng thử các chất thải khí và hạt từ động cơ lắp trên máy di động không chạy trên đường bộ ở chế độ thử chuyển tiếp. ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KIỂU PIT TÔNG - ĐO CHẤT THẢI - PHẦN 11: ĐO TRÊN BĂNG THỬ CÁC CHẤT THẢI KHÍ VÀ HẠT TỪ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN MÁY DI ĐỘNG KHÔNG CHẠY TRÊN ĐƯỜNG BỘ Ở CHẾ ĐỘ THỬ CHUYỂN TIẾP Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emission from engines used in nonroad mobile machinery under transient tes t conditions 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp đo và đánh giá các chất thải khí và hạt phát ra từ động cơ đốt trong kiểu pit tông (RIC) trên băng thử trong điều kiện thử chuyển tiếp để xác định trị số của chúng đối với mỗi khí thải gây ô nhiễm. Chu trình thử chuyển tiếp được giới thiệu trong tiêu chuẩn này của bộ TCVN 6852 áp dụng cho các động c ơ đốt trong cháy do nén lắp trên các máy di động có công suất ra từ 37 kW đến 560 kW, trừ các động cơ lắp trên ô tô được thiết kế chủ yếu để chạy trên đường bộ. Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng cho các động cơ được dùng trên các xe không chạy trên đường bộ và các thiết bị công nghiệp dẫn động bằng động cơ điêzen không chạy trên đường bộ như đã mô tả trong 8.3.1.3 của TCVN 6852-4. Các thiết bị này bao gồm, ví dụ các động cơ dùng cho thiết bị xây dựng bao gồm xe xúc lật bánh lốp, xe xúc lật bánh xích, xe ủi đất, máy kéo bánh xích, máy xúc lật kiểu xe tải, xe tải không chạy trên đường cao tốc, máy xúc thủy lực, thiết bị nông nghiệp, xe nông nghiệp tự hành (bao gồm cả máy kéo), thiết bị lâm nghiệp, xe có chạc nâng, thiết bị bảo dưỡng đường bộ và cần trục di động. Nhiều quy trình được mô tả dưới đây là các báo cáo chi tiết của các phương pháp trong phòng thí nghiệm, vì việc xác định một trị số nào đó của các chất phát thải đòi hỏi phải thực hiện một tập hợp phức tạp của các phép đo riêng thay v ì thu được một trị số đo đơn lẻ. Như vậy, các kết quả thu được phụ thuộc nhiều vào quá trình thực hiện các phép đo cũng như phụ thuộc vào động cơ và phương pháp thử. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 6852-1 (ISO 8178-1), Động cơ đốt trong kiểu pit tông - Đo chất thải - Phần 1: Đo trên băng thử các chất thải khí và hạt. TCVN 6852-5 (ISO 8178-5), Động cơ đốt trong kiểu pit tông - Đo chất thải - Phần 5: Nhiên liệu thử . TCVN 8113-1 (ISO 5167-1), Đo lưu lượng dòng chất lỏng bằng thiết bị đo chênh áp được lắp vào ống dẫn có mặt cắt tròn với dòng chảy đầy ống - Phần 1: Nguyên lý và yêu cầu chung. TCVN 8115-2 (ISO 5725-2), Độ chính xác của các phương pháp đo và kết quả - Phần 2: Phương pháp cơ bản để x á c định tính lặp lại và tính tái tạo lại của phương pháp đo tiêu chuẩn. TCVN 8272 (ISO 15550), Động cơ đốt trong - Xác định và phương pháp đo công suất động cơ - Yêu cầu chung. TCVN 8289 (ISO 14396), Động cơ đốt trong kiểu pit tông - Xác định và phương pháp đo công suất của động cơ - Yêu cầu bổ sung cho các phép thử chất thải theo TCVN 6852 (ISO 8178). ISO 16183: 2002, Heavy duty engines - Measurement of gaseous emissions fr om raw exhaust gas and of particulate emissions using partial flow dilution systems under transient test conditions (Động cơ hạng nặng - Đo chất thải khí từ khí thải chưa xử lý và đo chất thải hạt bằng hệ thống pha loãng một phần dòng ở chế độ thử chuyển tiếp. SAEJ 1937: 1995, Engine testing with low-temperature charge air-cooler systems in a dynamometer test cell (Th ử động cơ có hệ thống làm mát không khí nạp nhiệt độ thấp trong phòng thử có băng thử). 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau: 3.1. Chất thải dạng hạt (particulate matter) Vật chất đọng lại trên lõi lọc quy định sau khi pha loãng khí thải với không khí được lọc sạch ở nhiệt độ lớn hơn 42 °C (315 K) và nhỏ hơn hoặc bằng 52 °C (325 K) được đo tại một điểm ở ngay đầu dòng của bộ lọc. CHÚ THÍCH: Chất th ả i hạt bao gồm phần lớn l à cacbon, hyđro cacbon ngưng tụ và sun f at k ết hợp với nước. 3.2. Khí ô nhiễm (gaseous pollutants) Cacbon monoxit, hyđro cacbon và/hoặc hyđro cacbon không metan, các oxit nitơ (được biểu thị bằng đương lượng nitơ đioxit), f omanđehit và metanol. 3.3 . Phương pháp pha loãng một phần dòng (partial flow dilution method) Quá trình tách một phần dòng khí thải chưa xử lý (thô) ra khỏi toàn bộ dòng khí thải, sau đó trộn một lượng không khí pha loãng thích hợp với phần dòng khí thải này trước khi được đưa tới bộ lọc lấy mẫu hạt. 3.4 . Phương pháp pha loãng toàn dòng (full flow dilution method) Quá trình hòa trộn không khí pha loãng với toàn bộ dòng khí thải trước khi tách một phần dòng khí thải đã pha loãng để phân tích. CHÚ THÍCH: Thông thường trong nhiều hệ thống pha loãng toàn dòng, phần dòng khí thải đã được pha loãng sơ bộ n à y sẽ được pha loãng lần thứ hai để đạt được nhiệt độ thích hợp của mẫu thử tại bộ lọc hạt. 3.5. Suất phát thải (specific emissions) Khối lượng các chất phát thải được biểu thị bằng đơn vị gam trên kilooat giờ (g/kWh). 3.6. Chu trình thử ở trạng thái ổn định (steady-state test cycle) Chu trình thử gồm một dãy các chế độ thử động cơ trong đó động cơ có đủ thời gian để đạt được tốc độ, momen xác định và chuẩn đánh giá ổn định tại mỗi chế độ. 3.7. Chu trình thử chuyển tiếp (transient test cycle) Chu trình thử gồm một dãy các giá trị tốc độ và momen tiêu chuẩn thay đổi tương đối nhanh theo thời gian. 3.8. Tốc độ định mức (rated speed) Tốc độ của động cơ tại đó, theo công bố của nhà sản xuất, động cơ sẽ phát ra công suất định mức hoặc công suất chủ yếu. CHÚ THÍCH: Xem nội dung chi tiết trong TCVN 8289. 3.9 . Tốc độ thấp (low speed) Tốc độ thấp nhất của động cơ tại đó động cơ phát ra 50 % công suất định mức hoặc công suất chủ yếu. 3.10. Tốc độ cao (high speed) Tốc độ cao nhất của động cơ tại đó động cơ phát ra 70 % công suất định mức hoặc công suất chủ yếu. 3.11. Tốc độ chuẩn (re f erence speed) Giá trị tốc độ một trăm phần trăm được dùng để chuẩn hóa các giá trị tốc độ tương đối của phép thử theo chu trình chuyển tiếp dùng cho thiết bị không chạy trên đường bộ (NRTC) như đã nêu trong 6.4.2. 3.12 . Thời gian phản ứng ( độ nhạy ) (response time) Hiệu số thời gian giữa một thay đổi nhanh của thành phần được đo tại điểm chuẩn và một thay đổi thích hợp về sự phản ứng của hệ thống đo nhờ đó mà sự thay đổi của thành phần được đo ít nhất phải bằng 60 % giá trị toàn thang đo (FS) và xảy ra trong thời gian nhỏ hơn 0,1 s. CHÚ THÍCH 1: Thời gian phản ứng của hệ thống đo ( t 90 ) gồm thời gian trễ đối với hệ thống và thời gian tăng của hệ thống. CHÚ THÍCH 2: Thời gian phản ứng có thể thay đổi tùy thuộc vào việc xác định điểm chuẩn cho thay đổi của thành phần được đo, hoặc là tại đầu dò lấy mẫu hoặc trực tiếp tại cổng vào của máy phân tích. Trong tiêu chuẩn này, đầu dò lấy mẫu được xác định là điểm chuẩn. 3.13 . Thời gian trễ (delay time) Khoảng thời gian giữa sự thay đổi của thành phần được đo tại điểm chuẩn và sự phản ứng của hệ thống đo bằng 10 % số chỉ thị cuối cùng ( t 90 ). CHÚ THÍCH 1: Đối với các thành phần khí, thời gian trễ chủ yếu là thời gian vận chuyển thành phần được đo từ đầu dò lấy mẫu tới máy phân tích. CHÚ THÍCH 2: Đối với thời gian trễ, đầu dò lấy mẫu được xác định là điểm chuẩn. 3.14 . Thời gian tăng (rise time) Khoảng thời gian giữa sự phản ứng 10 % và 90 % của số chỉ thị cuối cùng ( t 90 - t 1 0 ) CHÚ THÍCH 1: Thời gian tăng là thời gian phản ứng của dụng cụ đo sau khi thành phần được đo đã đi tới dụng cụ đo. CHÚ THÍCH 2: Đối với thời gian tăng, đầu dò lấy mẫu được xác định là điểm chuẩn. 3.15 . Thời gian biến đổi (trans f ormation time) Khoảng thời gian giữa sự thay đổi của thành phần được đo tại điểm chuẩn và sự phản ứng của hệ thống đo bằng 50 % số chỉ thị cuối cùng ( t 50 ). CHÚ THÍCH 1: Đối với thời gian biến đổi, đầu dò lấy mẫu được xác định là điểm chuẩn. CHÚ THÍCH 2: Thời gian biến đổi được dùng để chỉnh tín hiệu của các dụng cụ đo khác nhau. CHÚ THÍCH 3: Không áp dụng các điều từ 3.12 đến 3.15 cho các hệ thống pha loãng toàn dòng được nêu trong Điều 10. CHÚ D Ẫ N: Y Sự phản ứng 1 Thời gian ph ả n ứng (độ nhạy) 2 Thời gian biến đổi 3 Bước nhập vào 4 Thời gian trễ 5 Thời gian tăng Hình 1 - Xác định sự đáp ứng của hệ thống đo 4. Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt 4.1. Ký hiệu chung Bảng 1 - Các ký hiệu chung Ký hiệu Đơn vị Thuật ngữ A/F s t — Tỷ lệ không khí/nhiên liệu khi cháy hoàn toàn c ppm / % thể tích Nồng độ C c — Hệ số trượt d e m Đường kính ống xả d p m Đường kính đầu dò lấy mẫu d pM m Đường kính hạt Hz Tốc đ ộ lấy mẫu số liệu f a — Hệ số khí quyển phòng thí nghiệm E CO 2 % Hàm lượng C O 2 làm mát của bộ phân tích NOx E E % Hiệu suất etan E H 2 O % Hàm lượng nước làm mát của bộ phân tích NOx E M % Hiệu suất metan E NOX % Hiệu suất của bộ chuyển đổi NOx Pa*s Độ nhớt động lực học của khí thải Ha g/kg Độ ẩm tuyệt đối của không khí nạp i — Chỉ số dưới dòng biểu thị một trị số đo tức thời (v í dụ, 1 Hz) k f — Hệ số nhiên liệu riêng k h ,D — Hệ số hiệu chỉnh độ ẩm cho NOx đối với động cơ C1 k w — Hệ số hiệu chỉnh khô đến ướt cho khí thải thô l — Hệ số dư thừa không khí m e df Kg Khối lượng của khí thải pha loãng tương đương cho chu trình th ử m f Mg Khối lượng mẫu thử hạt bụi được thu gom m gas g Khối lượng các chất thải khí (của chu trình thử) m pM g Khối lượng các chất thải hạt (của chu trình thử) m se Kg Khối lượng mẫu thử khí thải của chu trình thử m sed Kg Khối lượng của khí thải pha loãng đi qua đường ống pha loãng m sep Kg Khối lượng của khí thải pha loãng đi qua bộ lọc thu gom hạt bụi M gas g/kWh Suất phát thải của các chất thải khí M pM g/kWh Suất phát thải của các chất thải hạt n — Số lượng các lần đo p a kPa Áp suất hơi bão hòa của không khí nạp vào động cơ p b kPa Áp suất toàn phần của khí quyển p r kPa Áp suất hơi nước sau bộ phận làm mát p s kPa Á p suất kh í quyển khô P — Độ xuyên của hạt q mad kg/s Lưu lượng khối lượng không khí nạp ở trạng thái khô q ma W kg/s Lưu lượng khối lượng không khí nạp ở trạng thái ướt q m Ce kg/s Lưu lượng khối lượng cacbon trong khí thải khô q m Cf kg/s Lưu lượng khối lượng cacbon trong động cơ q m Cp kg/s Lưu lượng khối lượng cacbon trong hệ thống pha loãng một phần dòng q m dew kg/s Lưu lượng khối lượng khí thải pha loãng ở trạng thái ướt q m dw kg/s Lưu lượng khối lượng không khí pha loãng ở trạng thái ướt q m edf kg/s Lưu lượng khối lượng khí thải pha loãng tương đương ở trạng thái ướt q m ew kg/s Lưu lượng khối lượng khí thải ở trạng thái ướt q m ex kg/s Lưu lượng khối lượng mẫu thử được trích ra từ đường ống pha loãng q m f kg/s Lưu lượng khối lượng nhiên liệu q vs l/min Lưu lượng hệ thống của hệ thống phân tích khí thải q vt cm 3 /min Lưu lượng khí đánh dấu r d — Tỷ số pha loãng r h — Hệ số phản ứng hyđro cacbon của FID r m — Hệ số phản ứng metanol của FID r s — Tỷ lệ trung bình của mẫu r kg/m 3 Mật độ r e kg/m 3 Mật độ khí thải r P M kg/m 3 Mật độ hạt s — Sai lệch chuẩn T K Nhiệt độ tuyệt đối T a K Nhiệt độ tuyệt đối của không khí nạp t 10 s Thời gian từ bước nhập vào đến 10 % số chỉ thị cuối cùng T 50 s Thời gian từ bước nhập vào đến 50 % số chỉ thị cuối cùng T 90 s Thời gian từ bước nhập vào đến 90 % số chỉ thị cuối cùng R s Thời gian hồi phục của hạt U — Tỷ số giữa các mật độ của khí thành phần và khí thải V s lít Tổng thể tích của hệ thống phân tích khí thải W act kWh Công thực tế của chu trình thử tương ứng v e m/s Tốc độ khí trong ống xả v p m/s Tốc độ khí trong đầu dò lấy mẫu 4.2. Ký hiệu và chữ viết tắt của các thành phần nhiên liệu w AL F hàm lượng hyđro của nhiên liệu, % khối lượng w BET hàm lượng cacbon của nhiên liệu, % khối lượng w GAM hàm lượng lưu huỳnh của nhiên liệu, % khối lượng w DEL hàm lượng nitơ của nhiên liệu, % khối lượng w EPS hàm lượng oxy của nhiên liệu, % khối lượng a tỷ số mol của hyđro (H/C) b tỷ số mo l của cacbon (C/C) g tỷ số mol của lưu huỳnh (S/C) d tỷ số mol của nitơ (N/C) e tỷ số mol của oxy (O/C) Tham chiếu nhiên liệu C b H a O e N d S g 4.3. Ký hiệu và chữ viết tắt cho các thành phần hóa học ACN Axetonitril C1 Cacbon 1 tương đương hyđrocacbon CH 4 Metan CH 3 OH Metanol C 2 H 6 Etan C 3 H 8 Propan CO Cacbon monoxit CO 2 Cacbon đioxit DNPH Đini tro phenyl hyđrazin DOP Đioctyl phtalat HC Hyđrocacbon HCHO Focmanđehit H 2 O Nước NMHC Hyđro cacbon không metan NO x Các nitơ oxit NO Nitơ oxit NO 2 Nitơ đioxit PM Chất thải hạt RME Dầu metyl của hạt c ả i dầu 4.4 . Chữ viết tắt CLD Máy dò kiểu quang hóa FID Máy dò kiểu ion hóa ngọn lửa FTIR Máy phân tích hồng ngoại biến đổi Fourier GC Sắc ký khí HCLD Máy dò kiểu quang hóa nung nóng HFID Máy d ò kiểu ion hóa ngọn lửa nung nóng HPLC Sắc ký chất lỏng áp suất cao MW Khối lượng phân tử NDIR Máy phân tích hồng ngoại không tản xạ NMC Dao cắt không metan NRTC Chu trình chuyển tiếp cho thiết bị không chạy trên đường bộ % FS Phần trăm kích thước thực SIMS Phổ kế khối ion hóa mềm S tk Số lượng độ nhớt động học stôc 5. Điều kiện thử 5.1. Điều kiện thử động cơ 5.1.1. Thông số của điều kiện thử Nhiệt độ tuyệt đối (T a ) của không khí nạp vào động cơ được biểu thị bằng Kelvin và áp suất khí quyển khô (p s ) được biểu thị bằng kPa phải được đo và thông số f a phải được xác định theo các yêu cầu sau. Trong các động cơ nhiều xylanh có các nhóm ống nạp, như động cơ có xylanh bố tr í theo kiểu chữ “V” thì phải lấy nhiệt độ trung bình của nhóm ống nạp. Đối với động cơ không tăng áp và động cơ tăng áp cơ khí: f a = (1) Đối với động cơ tăng áp tuabin, có làm mát hoặc không làm mát không khí nạp: f a = (2) CHÚ THÍCH: Các công thức (1) và (2) đều giống quy định trong các quy định về khí thải của ECE, EEC và EPA, nhưng khác so với các công thức hiệu chỉnh công suất của ISO. 5.1.2. Tính hiệu lực của phép thử Để phép thử được công nhận là có hiệu lực thì thông số f a phải đáp ứng yêu cầu: 0,93 ≤ f a ≤ 1,07. CHÚ THÍCH: Nên tiến hành phép thử với thông số f a ở trong khoảng 0,96 đến 1,06. 5.2. Động c ơ có làm mát không khí nạp Nhiệt độ của không khí nạp phải được ghi lại và phải ở trong giới hạn ± 5 K của nhiệt độ lớn nhất của không khí nạp do nhà sản xuất quy định khi động cơ vận hành ở tốc độ ứng với công suất định mức và đầy tải. Nhiệt độ của môi chất làm mát ít nhất phải là 20 °C (293 K). Nếu sử dụng thiết bị của phòng thử hoặc quạt làm mát bên ngoài thì nhiệt độ của không khí nạp phải được chỉnh đặt trong giới hạn ± 5 K của nhiệt độ lớn nhất của không khí nạp do nhà sản xuất quy định khi động cơ vận hành ở tốc độ ứng với công suất lớn nhất do nhà sản xuất công bố và đầy tải. Nhiệt độ môi chất làm mát và lưu lượng môi chất làm mát của bộ làm mát không khí nạp tại điểm đã chỉnh đặt nêu trên không được thay đổi trong suốt chu trình thử. Thể tích của bộ làm mát không khí nạp phải dựa trên cơ sở thực tế kỹ thuật và ứng dụng điển hình của xe/ máy . Có thể thực hiện việc chỉnh đặt bộ làm mát không khí nạp theo SAEJ 1937:1995. 5.3. Công suất Cơ sở của phép đo phát thải riêng là công suất phanh không hiệu chỉnh như đã định nghĩa trong TCVN 8289. Động cơ phải được đưa vào thử có các thiết bị phụ trợ cần thiết cho hoạt động của động cơ. Nếu không thể hoặc không thích hợp để lắp đặt các thiết bị phụ trợ lên băng thử thì công suất do các thiết bị phụ tr ợ hấp thụ phải được xác định và trừ đi khỏi công suất đo được của động cơ trên toàn bộ vùng l à m việc của chu trình thử. Một số thiết bị phụ trợ ch ỉ cần thiết khi vận hành máy và có thể được lắp trên động cơ cần được tháo ra trước khi thử. Danh sách không đầy đủ sau đây là một ví dụ: - Máy nén khí cho phanh, - Máy nén của cơ cấu lái có trợ lực, - Máy nén điều hòa không khí, và - Bơm cho các cơ cấu dẫn động thủy lực. Để c hi tiết, xem thêm TCVN 8289 và TCVN 8272, Bảng 1. Khi các thiết bị phụ trợ không được tháo ra thì công suất hấp thụ bởi các thiết bị này phải được xác định và cộng vào công suất đo được của động cơ trên toàn bộ vùng làm việc của chu trình thử, trừ trường hợp các thiết bị phụ trợ này tạo thành một bộ phận gắn liền với động cơ (ví dụ quạt làm mát cho động cơ có làm mát không khí nạp). Công thức hiệu chỉnh để chuyển đổi công suất đo được hoặc công suất đo được của chu trình thử như đã xác định theo 6.6.2 thành công suất phanh không hiệu chỉnh hoặc công không hiệu chỉnh của chu trình phải do nhà sản xuất động cơ đệ trình cho toàn bộ vùng làm việc của chu trình và có sự thỏa thuận của các bên có liên quan. 5.4. Hệ thống nạp không khí của động cơ Phải sử dụng hệ thống nạp không khí hoặc thiết bị nạp không khí của phòng thử nghiệm cho động cơ có áp suất không khí nạp được hạn chế trong giới hạn ± 300 Pa của giá trị lớn nhất do nhà sản xuất quy định cho bộ lọc không khí ở tốc độ ứng với công suất định mức và đầy tải. Nếu động cơ có trang bị một hệ thống nạp không khí thì phải dùng hệ thống nạp này trong thử nghiệm. 5.5. Hệ thống xả của động cơ Phải sử dụng hệ thống xả của động cơ hoặc thiết bị xả của phòng thử nghiệm cho động cơ có áp suất ngược của khí thải ở trong giới hạn ± 650 Pa của giá trị lớn nhất do nhà sản xuất quy định ở tốc độ ứng với công suất định mức và đầy tải. Hệ thống xả phải phù hợp với các yêu cầu cho lấy mẫu khí thải như đã nêu trong 9.4.2 và 16.2 của TCVN 6852-1. Nếu động cơ được trang bị một thiết bị xử lý tiếp đối với khí thải thì ống xả phải có đường kính tương tự như đường kính đang sử dụng cho ít nhất là bốn đường kính ống phía trước đầu vào của đoạn bắt đầu mở rộng có chứa thiết bị xử lý tiếp khí thải. Khoảng cách từ mặt bích ống xả hoặc cửa ra của tuabin tăng áp đến thiết bị xử lý tiếp khí thải phải giống như khoảng cách trên cấu hình của xe hoặc khoảng cách do nhà sản xuất quy định. Áp suất ngược của khí thải hoặc sự thu hẹp của dòng khí thải phải tuân theo cùng một chuẩn như đã nêu trên và có thể được chỉnh đặt bằng một van. Có thể tháo hộp chứa thiết bị xử lý tiếp khí thải ra trong quá trình thử mô hình và trong quá trình vẽ đường đặc tính của động cơ, và được thay thế bằng một hộp tương đương có bộ xúc tác không hoạt động. 5.6. Hệ thống làm mát Phải sử dụng một hệ thống làm mát động cơ có đủ khả năng duy trì nhiệt độ làm việc bình thường của động cơ do nhà sản xuất quy định. 5.7. Dầu bôi trơn Dầu bôi trơn phải do nhà sản xuất quy định. Các thông số kỹ thuật của dầu bôi trơn dùng cho thử nghiệm phải được ghi lại và trình bày cùng với các kết quả thử. 5.8. Nhiên liệu Các đặc tính của nhiên liệu ảnh hưởng tới sự ph á t thải khí của động cơ. Do đó, các đặc tính của nhiên liệu dùng cho thử nghiệm nên được xác định, ghi lại và trình bày cùng với các kết quả thử. Khi sử dụng các nhiên liệu chỉ định trong TCVN 6852-5 làm nhiên liệu chuẩn thì phải cung cấp quy tắc và sự phân tích chuẩn của nhiên liệu. Đối với các nhiên liệu khác, các đặc tính kỹ thuật được ghi lại là các đặc tính kỹ thuật được liệt kê trong các tờ dữ liệu thông dụng thích hợp trong TCVN 6852-5. Nhiệt độ của nhiên liệu phải phù hợp với kiến nghị của nhà sản xuất. Phải đo nhiệt độ nhiên liệu tại cửa vào của bơm phun nhiên liệu hoặc do nhà sản xuất quy định và ghi lại vị trí đo. Việc lựa chọn nhiên liệu cho thử nghiệm phụ thuộc vào mục đích của phép thử. Nếu không có sự thỏa thuận nào khác của các bên có liên quan, phải chọn nhiên liệu theo Bảng 2. Khi không có nhiên liệu chuẩn thích hợp thì có thể sử dụng nhiên liệu có các tính chất rất gần với nhiên liệu chuẩn. Các đặc tính kỹ thuật của nhiên liệu phải được công bố. Bảng 2 - Chọn nhiên liệu Mục đích thử Các bên có liên quan Chọn nhiên liệu Phê duyệt kiểu ( Chứng nhận) 1. Cơ quan chứng nhận 2. Nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp Nhiên liệu chuẩn, nếu được xác định Nhiên liệu thương mại nếu không xác định nhiên liệu chuẩn Thử nghiệm thu 1. Nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp 2. Khách hàng hoặc người kiểm tra Nhiên liệu thương mại theo quy định của nhà sản xuất a Nghiên cứu/phát triển Một hoặc nhiều: Nhà sản xuất, cơ quan nghiên cứu, nhà cung cấp nhiên liệu và chất bôi trơn v.v... Thích hợp với mục đích của phép th ử a Khách hàng và người kiểm tra nên lưu ý rằng các phép thử phát thải được thực hiện khi dùng nhiên liệu thương mại sẽ không cần thiết phải tuân theo các giới hạn được quy định như khi dùng các nhiên liệu chuẩn. 6. Chu trình thử 6.1. Yêu cầu chung Chu trình chuyển tiếp cho thiết bị không chạy trên đường bộ (NRTC) được liệt kê trong Phụ lục A như một dãy các giá trị của tốc độ và momen được chuẩn hóa theo thứ tự thời gian tính từng giây, áp dụng được cho tất cả các động cơ được bao hàm trong tiêu chuẩn này. Để thực hiện phép thử trong một phòng thử động cơ thì các giá trị thông dụng phải được chuyển đổi thành các giá trị chuẩn cho từng động cơ được thử dựa trên đường đặc tính của động cơ. Sự chuyển đổi được xem là chuẩn hóa và chu trình thử được triển khai như chu trình chuẩn của động cơ được thử. Với các giá trị tốc độ và momen chuẩn như trên, chu trình thử phải được vận hành trong phòng thử và phải ghi lại các giá trị tốc độ, momen và công suất thực. Để sự chạy thử có hiệu lực, phải tiến hành phép phân tích hồi quy giữa các giá trị chuẩn và các giá trị thực của tốc độ, momen và công suất khi hoàn thành phép thử. Để tính toán phát thải riêng của phanh, phải tính toán công của chu trình thực bằng cách lấy tích phân công suất thực của động cơ trên toàn chu trình. Để chu trình có hiệu lực thì công của chu trình thực phải ở trong giới hạn quy định của công của chu trình chuẩn. 6.2. Trình tự thử chung Sơ đồ sau vạch ra hướng dẫn chung cần được tuân theo trong quá trình thử. Nội dung chi tiết của mỗi bước được mô tả trong các điều có liên quan. Cho phép có các sai khác so với hướng dẫn khi thấy cần thiết nh ư ng bắt buộc phải tuân theo các yêu cầu riêng của các điều có liên quan. Có thể chạy một hoặc nhiều chu trình thực hành khi cần thiết để kiểm tra động cơ, phòng thử và các hệ thống phát thải trước chu trình đo. 6.3. Quy trình vẽ đường đặc tính của động cơ 6.3.1. Yêu cầu chung Để tạo ra chu trình chuyển tiếp cho thiết bị không chạy trên đường bộ (NRTC) trong phòng thử, động cơ phải được vẽ đường đặc tính trước khi chạy chu trình thử để xác định đường cong tốc độ - momen. 6.3.2. Xác định phạm vi tốc độ cho vẽ đường đặc tính Các tốc độ nhỏ nhất và lớn nhất cho vẽ đường đặc tính được xác định như sau: Tốc độ nhỏ nhất cho vẽ đường đặc tính = tốc độ không tải. Tốc độ lớn nhất cho vẽ đường đặc tính = h hl x 1,02 hoặc tốc độ tại đó momen toàn tải giảm xuống tới không (zero), lấy giá trị nào nhỏ hơn. 6.3.3. Đường đặc tính của động cơ Động cơ phải được chạy nóng lên để ổn định các thông số của động cơ theo kiến nghị của nhà sản xuất và quy phạm kỹ thuật. Khi động cơ đã ổn định phải tiến hành vẽ đường đặc tính của động cơ theo một trong các quy trình sau. 6.3.3.1. Vẽ đường đặc tính trong quá trình chuyển tiếp a) Động cơ không được chất tải và được vận hành ở tốc độ chạy không. b) Động cơ phải được vận hành ở chỉnh đặt toàn t ả i của bơm phun nhiên liệu tại tốc độ nhỏ nhất cho vẽ đường đặc tính. c) Tốc độ động cơ phải được tăng lên với mức tăng trung bình 8 ± 1/ min/s từ tốc độ nhỏ nhất đến tốc độ lớn nhất cho vẽ đường đặc tính. Phải ghi lại các điểm ứng với tốc độ và momen của động cơ tại tốc độ lấy mẫu ít nhất là một điểm trên một giây. 6.3.3.2. Vẽ đường đặc tính theo từng bậc a) Động cơ không được chất tải và được vận hành ở tốc độ chạy không. b) Động cơ phải được vận hành ở chỉnh đặt toàn tải của bơm phun nhiên liệu tại tốc độ nhỏ nhất cho vẽ đường đặc tính. c) Trong khi duy trì toàn tải, tốc độ nhỏ nhất cho vẽ đường đặc tính phải được giữ trong thời gian ít nhất là 15 s và ghi lại momen trung bình trong 5 s cuối cùng. Đường cong momen lớn nhất từ tốc độ nhỏ nhất đến tốc độ lớn nhất cho vẽ đường đặc tính phải được xác định theo các số gia tốc độ không lớn hơn 100 ± 20 r/min. Phải giữ mỗi điểm thử trong thời gian ít nhất là 15 s và phải ghi lại momen trung bình trong 5 s cuối cùng. 6.3.4. Vẽ đường đặc tính Tất cả các điểm dữ liệu trong 6.3.3 phải được nối lại bằng nội suy tuyến tính giữa các điểm. Đường cong momen được tạo ra là đường đặc tính và phải được sử dụng để chuyển đổi các giá trị momen bình thường của đồ thị động lực học kế của động cơ trong Phụ lục A thành các giá trị momen chuẩn cho chu trình thử như đã mô tả trong 6.4.3. 6.3.5. Vẽ đường đặc tính theo cách khác Nếu nhà sản xuất tin chắc rằng kỹ thuật vẽ đường đặc tính như đã nêu trên là không an toàn hoặc không đại diện cho bất c ứ động cơ đã cho nào thì có thể sử dụng các kỹ thuật vẽ đường đặc tính khác. Các kỹ thuật được lựa chọn này phải thỏa mãn yêu cầu của các quy trình vẽ đường đặc tính đã quy định để xác định momen lớn nhất có thể có được ở tất cả các tốc độ động cơ đạt được tr o ng các chu trình thử. Sự sai khác so với các kỹ thuật vẽ đường đặc tính được quy định ở trên đối với các lý do về an toàn hoặc tính không đại diện phải được các bên có liên quan chấp thuận cùng với sự giải thích cho sử dụng của họ. Tuy nhiên, không có trường hợp nào đường cong momen được vận hành với các tốc độ giảm xuống của động cơ đối với các động cơ được điều chỉnh hoặc có tăng áp tuabin. 6.3.6. Thử sao chép lại Không cần phải vẽ lại đường đặc tính cho một động cơ trước mỗi một và từng chu trình thử. Một động cơ phải được vẽ lại đường đặc tính trước một chu trình thử nếu: - Đã diễn ra một khoảng thời gian không hợp lý kể từ lần vẽ đường đặc tính cuối cùng theo đánh giá về mặt kỹ thuật, hoặc - Đã có những thay đổi về vật lý hoặc sự hiệu chuẩn lại có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự làm việc của động cơ. 6.4. Xác lập chu trình thử chuẩn 6.4.1. Tốc độ chuẩn Tốc độ chuẩn (n r ef ) tương ứng với các giá trị 100 % tốc độ bình thường được quy định trong đồ thị động lực học kế của động cơ được cho trong Phụ lục A. Chu trình thử thực của động cơ do sự chuẩn hóa đến tốc độ chuẩn phụ thuộc vào việc lựa chọn tốc độ chuẩn. Tốc độ chuẩn ph ả i được xác định như sau: n ref = tốc độ thấp + 0,95 x (tốc độ cao - tốc độ thấp) trong đó - Tốc độ cao là tốc độ cao nhất của động cơ tại đó phát ra 70 % công suất định mức, và - Tốc độ thấp là tốc độ thấp nhất của động cơ tại đó phát ra 50 % công suất định mức. Nếu tốc độ chuẩn đo được ở trong giới hạn ± 3 % tốc độ chuẩn do nhà sản xuất công bố thì có thể sử dụng tốc độ chuẩn được công bố cho phép thử phát thải. Nếu dung sai vượt quá giới hạn trên thì phải sử dụng tốc độ chuẩn đo được cho phép thử phát thải. 6.4.2. Chuẩn hóa tốc độ của động cơ Tốc độ của động cơ phải được chuẩn hóa bằng cách sử dụng công thức sau: Tốc độ chuẩn = tốc độ tính bằng % x (tốc độ chuẩn - tốc độ chạy không tải) + tốc độ chạy không tải (3) 100 6.4.3. Chuẩn hóa momen của động cơ Các giá trị momen trong đồ thị động lực học kế của động cơ cho trong Phụ lục A được chuẩn hóa đến momen lớn nhất ở tốc độ tương ứng. Các giá trị momen của chu trình thử chuẩn phải được chuẩn hóa bằng cách sử dụng đường đặc tính được xác định theo 6.3.3 như sau: Momen chuẩn = momen tính bằng % x momen max (4) 100 đối với tốc độ chuẩn tương ứng như đã xác định trong 6.4.2. 6.4.4. Ví dụ về quy trình phi chuẩn hóa Ví dụ, phải chuẩn hóa điểm thử sau: tốc độ tính bằng % = 43 % momen tính bằng % = 82 % Các giá trị được cho: tốc độ chuẩn = 2 200/min tốc độ chạy không = 600/min dẫn đến Tốc độ thực = + 600 = 1 288/min Với momen lớn nhất 700 Nm quan sát được từ đường đặc tính tại 1 288/min: Momen thực = = 574 Nm 6.5. Động lực học kế (băng thử) 6.5.1. Yêu cầu chung Khi sử dụng một cảm biến tải trọng thì tín hiệu của momen phải được truyền cho trục động cơ và phải quan tâm đến quán tính của băng thử. Momen thực của động cơ l à momen đọc được trên cảm biến tải trọng cộng với momen quán tính của phanh được nhân với gia tốc góc. Hệ thống điều khiển phải thực hiện tính toán này theo thời gian thực. 6.5.2. Động lực học kế (băng thử) kiểu d òng xoáy Nếu động cơ được thử với một động lực học kế dòng xoáy th ì quán tính của động lực học kế phải thích ứng với cỡ kích thước động cơ. Do đó, số điểm mà ở đó hiệu số T sp - 2. .n sp . q D nhỏ hơn 5 % momen âm lớn nhất của động cơ, không nên vượt qu á 30. trong đó T sp là momen yêu cầu; n s p là đạo hàm của tốc độ động cơ; q D l à quán tính quay của động lực học kế kiểu dòng xoáy. 6.6. Kiểm tra xác nhận chạy thử 6.6.1. Sự dịch chuyển số hiệu Để giảm thiểu ảnh hưởng dịch chuyển của độ trễ thời gian giữa các giá trị của chu trình thực và chu trình chuẩn, toàn bộ trình tự tốc độ động cơ và tín hiệu phản hồi của momen có thể tăng lên hoặc giảm đi đúng lúc với trình tự tốc độ và momen chuẩn. Nếu các tín hiệu thực dịch chuyển thì cả tốc độ và momen đều phải dịch chuyển với cùng một lượng dịch chuyển theo cùng một chiều. 6.6.2. Tính toán công của chu trình Phải tính toán công của chu trình thực W act (kWh) bằng cách sử dụng mỗi cặp giá trị ghi được của tốc độ và momen phản hồi của động cơ. Việc tính toán này nếu được lựa chọn phải được thực hiện sau khi đã có sự dịch chuyển của số liệu thực. Công của chu trình thực W act được sử dụng để so sánh với công của chu trình chuẩn W re f và để tính toán sự phát thải riêng của phanh (xem 9.3.7, 9.4.7, 10.3.7, 10.4.5). Phải sử dụng cùng một phương pháp để lấy tích phân cả hai công suất chuẩn và công suất thực của động cơ. Nếu các giá trị được xác định nằm giữa các giá trị chuẩn liền kề hoặc các giá trị đo được liền kề thì phải sử dụng phương pháp nội suy tuyến tính. Trong quá trình tích phân công của chu trình thực, bất cứ giá trị momen âm nào cũng phải được bao gồm và được chỉnh đặt bằng không (zero). Nếu thực hiện việc tính toán tích phân ở tần số nhỏ hơn 5 Hz và nếu trong khoảng thời gian đã cho, giá trị momen thay đổi từ dương sang âm hoặc từ âm sang dương thì phải tính toán phần âm và đặt bằng không (zero). Phần dương phải được bao gồm trong giá trị được lấy tích phân. W a ct phải ở trong khoảng từ -15 % đến + 5 % W ref . 6.6.3. Phép thống kê có hiệu lực của chu trình thử Phép hồi quy tuyến tính của các giá trị thực phải được thực hiện theo các giá trị chuẩn cho tốc độ, momen và công suất. Phép tính toán này, nếu được lựa chọn, phải được thực hiện sau khi có bất cứ sự dịch chuyển nào của số liệu phản hồi. Phải sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu theo các công thức cho trong Phụ lục G: y = a 1 *x + a 0 (5) trong đó y là giá trị thực của tốc độ (min -1 ), momen (Nm) hoặc công suất (kW); a 1 là độ dốc (hệ số góc) của đường hồi quy; x là giá trị chuẩn của tốc độ (min -1 ), momen (Nm) hoặc công suất (kWh); a 0 là phần bị chặn y của đường hồi quy. Phải tính toán sai số đánh giá tiêu chuẩn (S y.x ) của y theo x và hệ số xác định ( r 2 ) cho mỗi đường hồi quy. Việc phân tích này nên được thực hiện ở 1 Hertz. Một phép thử được xem là có hiệu lực thì phải đáp ứng các chuẩn cho trong Bảng 3. Bảng 3 - Dung sai của đường hồi quy Tốc độ Momen Công suất Sai số đánh giá tiêu chuẩn (S y.x ) của y theo x Tối đa 100 min -1 Tối đa 13 % momen lớn nhất của động cơ theo đường đặc tính công suất Tối đa 8 % công suất lớn nhất của động cơ theo đường đặc tính công suất Độ dốc (hệ số góc) của đường hồi quy, a 1 0,95 đến 1,03 0,83 đến 1,03 0,89 đến 1,03 Hệ số xác định, r 2 Tối thiểu 0,9700 Tối thiểu 0,8800 Tối thiểu 0 , 910 0 Phần bị chặn y của đường hồi quy , a o ± 50 min -1 ± 20 Nm hoặc ± 2 % momen lớn nhất, lấy giá trị lớn hơn ± 4 kW hoặc ± 2 % công suất lớn nhất, lấy giá trị lớn hơn Trước khi thực hiện việc tính toán hồi quy, cho phép loại b ỏ các điểm được nêu trong Bảng 4. Tuy nhiên không được loại b ỏ các điểm này đối với tính toán công của chu trình và t í nh toán sự phát thải. Một điểm chạy không được định nghĩa là một điểm có momen chuẩn được chuẩn hóa 0 % và tốc độ chuẩn bình thường 0,1 %. Có thể áp dụng sự loại bỏ điểm cho toàn bộ hoặc bất cứ phần nào của chu trình. Bảng 4 - Các điểm được phép loại bỏ từ phép phân tích hồi quy Điều kiện Điểm được loại bỏ (24 ± 1) s đầu tiên và (25 ± 1) s cuối cùng Tốc độ, momen, công suất Nhu cầu toàn tải và momen phản hồi < 95="" %="" momen=""> Momen và/ hoặc công suất Yêu cầu toàn tải và tốc độ phản hồi < 95="" %="" momen=""> Tốc độ và/ hoặc công suất Không tải, tốc độ phản hồi > tốc độ chạy không + 50 min -1 , và momen phản hồi > 105 % momen chuẩn Tốc độ và/hoặc công suất Không tải, tốc độ phản hồi ≤ tốc độ chạy không + 50 min -1 , và momen phản hồi = momen chạy không tải do nhà sản xuất quy định/đo được bằng 2 % momen lớn nhất Tốc độ và/hoặc công suất Không tải và tốc độ phản hồi > 105 % tốc độ chuẩn Tốc độ và/hoặc công suất 7. Vận hành thử phát thải 7.1. Yêu cầu chung Các chất ph á t thải được đo từ khí thải của động cơ bao gồm các thành phần khí (cacbon monoxit, hyđro cacbon tổng hoặc hyđrocacbon không metan và các oxit của nitơ) và các chất thải hạt. Ngoài ra thường sử dụng cacbon đioxit như một loại khí đánh dấu để xác định tỷ số pha loãng của các hệ thống pha loãng một phần dòng và toàn dòng. Quy trình kỹ thuật thích hợp giới thiệu phép đo chung đối với cacbon đioxit như là một công cụ hoàn hảo để phát hiện ra những vấn đề về đo trong quá trình chạy thử. Các chất gây ô nhiễm nêu trên phải được xem xét kiểm tra trong chu trình chuyển tiếp đã mô tả (NRTC) ở các điều kiện vận hành làm nóng động cơ. Khi sử dụng các tín hiệu phản hồi của tốc độ và momen động cơ của động lực học kế để thử động cơ, công suất phải được lấy tích phân theo thời gian của chu trình để xác định công do động cơ tạo ra trong chu trình. Phải xác định nồng độ của các khí thành phần trong khí thải thô trên toàn chu trình bằng cách lấy tích phân tín hiệu của máy phân tích theo 9.3.4 hoặc trong khí thải pha loãng của hệ thống pha loãng toàn d òng cho lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) bằng cách lấy tích phân hoặc bằng cách lấy mẫu túi theo 10.3.4. Đối với các chất thải hạt, phải thu gom một mẫu thử theo tỷ lệ từ khí thải pha loãng trên một bộ lọc được quy định bằng sự pha loãng một phần dòng (xem 9.4.2) hoặc pha loãng toàn dòng (xem 10.4.3). Tùy theo phương pháp được sử dụng, phải xác định lưu lượng khí thải pha loãng hoặc không pha loãng trên toàn chu trình để tính toán khối lượng phát thải của các chất gây ô nhiễm. Khối lượng phát thải phải có liên quan với công của động cơ và được tính bằng gam của mỗi chất gây ô nhiễm trên kilooat giờ. Có thể chạy một hoặc nhiều chu trình thực hành khi cần thiết để kiểm tra động cơ, phòng thử và các hệ thống phát thải trước chu trình đo. 7.2. Chuẩn bị bộ lọc lấy mẫu Ít nhất l à một giờ trước khi thử , mỗi bộ lọc phải được đặt trong một đĩa Petri có bảo vệ chống bụi bẩn và cho phép trao đổi không khí, và được đặt trong một buồng cân để đạt được sự ổn định. Sau khi hết thời gian để ổn định, mỗi bộ lọc phải được cân và ghi lại trọng lượng bì. Sau đó bộ lọc phải được bảo quản trong một đĩa Petri kín hoặc giá bộ lọc được bít kín cho tới khi cần thử. Phải sử dụng bộ lọc trong khoảng 8 h sau khi lấy ra khỏi buồng cân. 7.3. Lắp đặt thiết bị đo Dụng cụ đo và các đầu dò lấy mẫu phải được lắp đặt theo quy định . Ố ng xả phải được nối với hệ thống pha loãng toàn dòng, nếu được sử dụng. 7.4. Khởi động và thuần hóa trước hệ thống pha loãng và động cơ Hệ thống pha loãng và động cơ phải được khởi động và làm nóng lên. Phải thuần hóa trước hệ thống lấy mẫu bằng cách vận hành động cơ ở chế độ tốc độ định mức, momen 100 % trong thời gian tối thiểu là 20 min trong khi vận hành đồng thời hệ thống pha loãng một phần dòng hoặc hệ thống pha loãng toàn dòng có hệ thống pha loãng phụ. Có thể gom các mẫu chất thải hạt mô hình . Các bộ lọc mẫu thử này không cần phải được ổn định hoặc cân và có thể được loại bỏ. Môi trường lọc có thể thay đổi trong quá trình thuần hóa với điều kiện là tổng thời gian lấy mẫu qua bộ lọc và hệ thống lấy mẫu vượt quá 20 min. Lưu lượng phải được chỉnh đặt ở lưu lượng thích hợp được lựa chọn cho thử nghiệm chuyển tiếp. Momen phải được giảm đi so với momen 100 % trong khi duy trì chế độ tốc độ định mức khi cần thiết để ngăn ngừa sự vượt quá yêu cầu nhiệt độ lớn nhất của vùng lấy mẫu là 191 °C, (464 K), nếu sử dụng hệ thống pha loãng toàn dòng. 7.5. Khởi động hệ thống lấy mẫu hạt Hệ thống lấy mẫu hạt phải được khởi động và chạy trên mạch phân dòng (by-pass). Có thể xác định mức hạt nền của không khí pha loãng bằng cách lấy mẫu không khí pha lo ã ng trước đường vào của khí thải đi vào ống (tunen) pha loãng. Nếu sử dụng không khí pha loãng thì có thể thực hiện một phép đo trước hoặc sau khi thử. Nếu không khí pha loãng không được lọc thì có thể thực hiện phép đo tại lúc bắt đầu và tại lúc kết thúc của chu trình và lấy giá trị trung bình. Nếu sử dụng một hệ thống lấy mẫu khác để đo mức nền thì phải th ự c hiện phép đo trên toàn bộ thời gian chạy thử. 7.6. Điều chỉnh hệ thống pha loãng Tổng lưu lượng khí thải được pha loãng của hệ thống pha loãng toàn dòng hoặc lưu lượng khí thải được pha loãng qua hệ thống pha loãng một phần dòng phải được chỉnh đặt để loại bỏ sự ngưng tụ nước trong hệ thống và để thu được nhiệt độ trên mặt bộ lọc ở trong khoảng từ 42 °C (315 K) đến 52 °C (325 K). 7.7. Kiểm tra các máy phân tích Các máy phân tích chất phát thải phải được chỉnh đặt ở điểm không (zero) và được span. Nếu sử dụng các túi lấy mẫu thì chúng phải được tạo chân không. 7.8. Quy trình khởi động động cơ Động cơ đã ổn định phải được khởi động trong khoảng 5 min sau khi hoàn thành việc làm nóng theo quy trình kh ởi động do nhà sản xuất giới thiệu trong sổ tay cho người chủ sở hữu động cơ, khi sử dụng động cơ khởi động hoặc động lực kế. Có thể khởi động trực tiếp phép thử từ giai đoạn thuần hóa trước đối với động cơ mà không phải ngắt động cơ, trong khoảng thời gian 5 min sau khi động cơ đã được đưa về trạng thái chạy không tải. 7.9. Sự vận hành của chu trình 7.9.1. Trình tự thử Trình tự thử phải được bắt đầu tại lúc khởi động động cơ hoặc trong khoảng 5 phút sau khi động cơ đã đạt tới tốc độ chạy không khí khởi động trực tiếp từ giai đoạn thuần hóa trước. Phải thực hiện phép thử theo chu trình chuẩn như đã nêu trong 6.4. Các điểm chỉnh đặt cho điều khiển tốc độ và mômen của động cơ phải được phát ra ở tần suất 5 Hz (được kiến nghị là 10 Hz) hoặc lớn hơn. Các điểm đặt phải được tính toán bằng nội suy tuyến tính giữa các điểm đặt 1 Hz của chu trình chuẩn. Phải ghi lại tốc độ và momen phản hồi của động cơ ít nhất mỗi giây một lần trong chu trình thử và các tín hiệu có thể được lọc bằng điện tử. 7.9.2. Độ nhạy của máy phân tích Tại lúc khởi động động cơ hoặc trình tự thử, nếu chu trình được khởi động trực tiếp từ giai đoạn thuần hóa trước thì phải khởi động thiết bị đo và đồng thời: - Bắt đầu thu gom hoặc phân tích không khí pha loãng nếu sử dụng không khí pha loãng toàn dòng; - Bắt đầu thu gom khí thải khô hoặc khí thải pha loãng tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng; - Bắt đầu đo lượng khí thải pha loãng và các nhiệt độ, áp suất được yêu cầu; - Bắt đầu ghi lưu lượng khối lượng của khí thải nếu sử dụng phương pháp phân tích khí thải thô; - Bắt đầu ghi các số liệu phản hồi của tốc độ và momen của động lực học kế. Nếu sử dụng phép đo khí thải thô thì nồng độ các chất phát thải (HC, CO và No x ) và lưu lượng khối lượng của khí thải phải được đo liên tục và lưu giữ với tần số ít nhất l à 2 Hz trên một hệ thống máy tính. Có thể ghi lại t ấ t c ả các số liệu khác với tốc độ lấy mẫu ít nhất là 1 Hz. Đối với các máy phân tích tương tự, độ nhạy phải được ghi lại và có thể áp dụng các số liệu hiệu chuẩn trực tuyến hoặc ngoại tuyến trong quá trình đánh giá số liệu. Nếu sử dụng hệ thống pha loãng toàn dòng thì phải đo liên tục HC và NO x trong ống (tunen) pha loãng với tần số ít nhất là 2 Hz. Phải xác định các nồng độ trung bình bằng cách lấy tích phân các tín hiệu của máy phân tích trên toàn bộ chu trình thử. Độ nhạy (thời gian phản ứng) của hệ thống không được lớn hơn 20 s và phải được phối hợp với độ dao động lưu lượng của lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) và thời gian lấy mẫu / độ dịch chuyển của chu trình thử, nếu cần thiết. P h ả i xác định CO, C O 2 và NMHC bằng cách lấy tích phân hoặc bằng cách phân tích các nồng độ trong túi chứa mẫu thử được thu gom trên toàn bộ chu trình. Phải xác định nồng độ của các khí gây ô nhiễm trong không khí pha loãng bằng cá c h lấy tích phân hoặc bằng cách thu gom trong túi nền. Tất c ả các thông số khác cần được đo phải được ghi lại ít nhất là một phép đo trên giây (1 Hz). 7.9.3. Lấy mẫu chất thải hạt (bụi) Lúc khởi động động cơ hoặc trình tự thử, nếu chu trình được khởi động trực tiếp từ giai đoạn thuần hóa trước thì hệ thống lấy mẫu chất thải hạt (bụi) phải được đóng mạch từ mạch phân dòng (by-pass) để thu gom chất thải hạt. Nếu sử dụng hệ thống pha loãng một phần dòng thì bơm lấy mẫu phải được điều chỉnh sao cho lưu lượng đi qua đầu dò lấy mẫu hạt hoặc ống vận chuyển được duy trì có tỷ lệ với lưu lượng khối lượng của khí thải. Nếu sử dụng hệ thống pha loãng toàn dòng thì bơm lấy mẫu phải được điều chỉnh sao cho lưu lượng đi qua đầu dò lấy mẫu hạt hoặc ống vận chuyển được duy trì ở giá trị trong khoảng lưu lượng đã chỉnh đặt ± 5 %. Nếu sử dụng phương pháp bù lưu lượng (nghĩa là điều chỉnh theo tỷ lệ lưu lượng lấy mẫu) thì phải chứng minh rằng tỷ số giữa lưu lượng đường ống chính và lưu lượng lấy mẫu hạt không thay đổi lớn hơn ± 5 % giá trị chỉnh đặt của nó (trừ 10 s lấy mẫu đầu tiên). Phải ghi lại nhiệt độ và áp suất trung bình tại đầu vào dụng cụ đo khí hoặc dụng cụ đo lưu lượng. Nếu không thể duy tr ì được lưu lượng đã chỉnh đặt trên toàn chu trình (trong khoảng ± 5 %) do sự chất tải hạt cao trên bộ lọc th ì phép thử sẽ mất hiệu lực. Phép thử phải được vận hành lại khi sử dụng lưu lượng giới hạn dưới và/hoặc bộ lọc có đường kính lớn hơn . 7.9.4. Sự chết máy của động cơ Nếu động cơ bị chết máy tại bất cứ điểm nào trong chu trình thử thì động cơ phải được thuần hóa trước và khởi động lại, rồi lặp lại phép thử. Nếu có sự trục trặc trong bất cứ thiết bị thử nào được sử dụng trong chu trình thử thì phép thử sẽ không có giá trị. 7.9.5. Hoạt động sau phép thử Khi hoàn thành phép thử, việc đo lưu lượng khối lượng của khí thải, thể tích của khí phải pha loãng, lưu lượng khí đi vào các túi thu gom mẫu và bơm lấy mẫu chất thải hạt phải được dừng lại. Đối với hệ thống máy phân tích tích phân, việc lấy mẫu phải tiếp tục tới khi thời gian phản ứng của hệ thống đã trôi qua. Nồng độ của các túi thu gom mẫu, nếu được sử dụng, phải được phân tích càng sớm càng tốt và trong bất cứ trường hợp nào cũng không chậm hơn 20 min sau khi kết thúc chu trình thử . Sau phép thử phát thải phải sử dụng khí không (zero) và cùng loại khí span để kiểm tra lại các máy phân tích. Phép thử sẽ được chấp nhận nếu độ chênh lệch giữa các kết quả của phép thử trước và phép thử sau nhỏ hơn 2 % giá trị của khí span. Các bộ lọc chất thải hạt phải được đưa trở về buồng cân không muộn hơn 1 h sau khi hoàn thành phép thử. Các bộ lọc phải được thuần hóa trên đĩa Petri được bảo vệ tránh bụi bẩn và cho phép có sự trao đổi không khí trong thời gian ít nhất là 1 h và sau đó tiến hành cân các bộ lọc. Phải ghi lại trọng lượng cả bì của các bộ lọc. 8. Nguyên tắc đo các chất phát thải 8.1. Yêu cầu chung Tiêu chuẩn này mô tả hai nguyên tắc đo có chức năng tương đương nhau nhưng có thể dẫn đến sự khác nhau đôi chút của các kết quả đo: - Các khí thành phần được đo trong khí thải thô trên cơ sở thời gian thực và các chất thải hạt được xác định bằng cách sử dụng một hệ thống pha loãng một phần dòng; và - Các khí thành phần và các chất thải hạt được xác định bằng cách sử dụng một hệ thống pha loãng toàn dòng (VCS). Cho phép có sự phối hợp bất kỳ của hai nguyên tắc này (ví dụ đo khí thải thô và đo chất phát thải hạt trên hệ thống pha loãng toàn dòng). 8.2. Sự tương đương Phải đo lượng phát thải của các khí thành phần và hạt từ động cơ được thử bằng các phương pháp mô tả trong Điều 11 và Điều 12. Các điều này mô tả các hệ thống phân tích nên dùng cho các chất thải khí (Điều 11) và các hệ thống lấy mẫu và pha loãng nên dùng cho các chất thải hạt (Điều 12). Có thể chấp nhận các hệ thống hoặc máy phân tích khác nếu chúng đưa ra các kết quả tương đương. Việc xác định tính tương đương của hệ thống phải dựa trên cơ sở nghiên cứu sự tương quan của bảy cặp mẫu thử (hoặc lớn hơn) giữa hệ thống được xem xét và một trong các hệ thống mà tiêu chuẩn này chấp nhận. Các kết quả có liên quan đến giá trị của các chất phát thải riêng đã được cân của chu trình thử. Phép thử về sự tương quan được thực hiện tại cùng một phòng thử nghiệm, cùng một buồng thử và trên cùng một động cơ và nên được ưu tiên vận hành đồng thời. Chu trình thử được sử dụng phải là chu trình thích hợp cho sự vận hành của động cơ. Sự tương đương của các giá trị trung bình của các cặp mẫu thử phải được xác định bằng phép thống kê thử nghiệm t như đã mô tả trong Phụ lục B thu được trong các điều kiện phòng thí nghiệm, khu vực thử và động cơ này. Độ chính xác của phương pháp đo phải được xác định theo ISO 5725-2 và được loại trừ khỏi cơ sở dữ liệu. Các hệ thống sử dụng cho thử nghiệm về sự tương quan phải được công bố trước khi thử và phải được thỏa thuận giữa các bên có liên quan. Để đưa vào một hệ thống mới trong tiêu chuẩn, việc xác định sự tương đương phải dựa trên cơ sở tính toán tính lặp lại và tái tạo lại như đã mô tả trong ISO 5725-2. 8.3. Độ chính xác Phải sử dụng thiết bị mô tả trong tiêu chuẩn này cho các phép thử phát thải của động cơ. Tiêu chuẩn này không đề cập đến các nội dung chi tiết của các thiết bị đo lưu lượng, áp suất và nhiệt độ. Thay vào đó chỉ có các yêu cầu về độ chính xác của các thiết bị trên cần thiết cho việc tiến hành phép thử phát thải được cho trong điều này. Các dụng cụ đo phải được hiệu chuẩn theo yêu cầu của thủ tục kiểm tra đánh giá nội bộ hoặc thủ tục kiểm tra của nhà sản xuất dụng cụ đo. Việc hiệu chuẩn tất cả các dụng cụ đo phải tuân theo các tiêu chuẩn quốc gia (hoặc quốc tế) và các yêu cầu được cho trong Bảng 5. B ả ng 5 - Độ chính xác hiệu chuẩn của các dụng cụ đo Số thứ t ự No Dụng cụ đo Độ chính xác 1 Tốc độ động cơ ± 2 % số đọc hoặc ± 1 % giá trị lớn nhất của động cơ, lấy giá trị lớn hơn 2 Momen ± 2 % số đọc hoặc ± 1 % giá trị lớn nhất của động cơ, lấy giá trị lớn hơn 3 Tiêu thụ nhiên liệu ± 2 % giá trị lớn nhất của động cơ 4 Tiêu thụ không khí ± 2 % số đọc hoặc ± 1 % giá trị lớn nhất của động cơ, lấy giá trị lớn hơn 5 Lưu lượng khí thải ± 2,5 % số đọc hoặc ± 1,5 % giá trị lớn nhất của động cơ, lấy giá trị lớn hơn 6 Nhiệt độ ≤ 600 K ± 2 K tuyệt đối 7 Nhiệt độ > 600 K ± 1 % số đọc 8 Áp suất khí thải ± 0,2 kPa tuyệt đối 9 Độ giảm áp của không khí nạp ± 0,05 kPa tuyệt đối 10 Áp suất khí quyển ± 0,1 kPa tuyệt đối 11 Các áp suất khác ± 0,1 kPa tuyệt đối 12 Độ ẩm tuyệt đối ± 5 % số đọc 13 Lưu lượng không khí pha loãng ± 2 % số đọc 14 Lưu lượng khí thải pha loãng ± 2 % số đọc 9. Xác định các khí thành phần trong khí thải thô và các chất thải hạt với hệ thống pha loãng một phần dòng 9.1. Yêu cầu chung Các tín hiệu về nồng độ tức thời của các kh í thành phần được dùng cho tính toán khối lượng của các chất phát thải bằng cách nhân với lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải. Có thể đo trực tiếp lưu lượng khối lượng của khí thải hoặc tính toán bằng cách sử dụng các phương pháp được mô tả trong 9.2.4 (đo lưu lượng không khí nạp và lưu lượng nhiên liệu), 9.2.5 (phương pháp khí đánh dấu) hoặc 9.2.6 (đo tỷ lệ không khí nạp và không khí/nhiên liệu). Phải đặc biệt chú ý tới độ nhạy (thời gian ph ả n ứng) của các dụng cụ đo khác nhau. Những sự khác nhau n à y phải được giải thích bằng thời gian chỉnh đặt các tín hiệu như đã mô tả trong 9.3.3. Đối với các chất thải hạt, các tín hiệu của lưu lượng khối lượng khí thải được sử dụng để điều khiển hệ thống pha loãng một phần dòng để lấy mẫu thử tỷ lệ với lưu lượng khối lượng của khí thải. Kiểm tra tính tỷ lệ trong lấy mẫu này bằng cách áp dụng phép phân tích hồi quy giữa mẫu thử và lưu lượng khí thải như đã mô tả trong 9.4.3. Toàn bộ phép thử được dựng thành sơ đồ cho trên Hình 2. CHÚ DẪN : M ẫ u thử khí thải Đo lưu lượng Tín hiệu cho điều chỉnh hệ thống và tính toán 1 Lưu lượng khí thải 2 Các giá trị lưu lượng 3 Không khí pha loãng 4 Điều chỉnh lưu lượng 5 Hệ thống pha loãng một phần dòng 6 Máy phân tích khí thải 7 T í nh toán 8 Thiết bị điều chỉnh 9 Lưu lượng nhiên liệu 10 Động cơ 11 Lưu lượng khí nạp Hình 2 - Sơ đồ của hệ thống đo lưu lượng khí thải thô/một phần dòng 9.2. Xác định lưu lượng khối lượng của khí thải 9.2.1. Yêu cầu chung Để tính toán các chất phát thải trong khí thải thô và để điều chỉnh hệ thống pha loãng một phần dòng, cần phải biết lưu lượng khối lượng của khí thải. Để xác định lưu lượng khối lượng của khí thải, có thể sử dụng các phương pháp được mô tả trong 9.2.3 đến 9.2.6. 9.2.2. Thời gian phản ứng (độ nhạy) Để tính toán các chất phát thải, thời gian phản ứng của một phương pháp nào đó dưới đây phải bằng hoặc nhỏ hơn yêu cầu đối với thời gian phản ứng của máy phân tích, như đã xác định trong 11.3.2. Để điều chỉnh hệ thống pha loãng một phần dòng cần có sự phản ứng nhanh hơn. Đối với các hệ thống pha loãng một phần dòng có điều khiển trực tuyến cần có thời gian phản ứng ≤ 3 s. Đối với các hệ thống pha loãng một phần dòng có điều khiển nghiên cứu trước dựa trên sự vận hành phép thử đã được ghi lại từ trước thì cần có thời gian phản ứng của hệ thống đo lưu lượng khí thải ≤ 5 s với thời gian tăng tr ưở ng ≤ 1 s. Thời gian phản ứng của hệ thống phải do nhà sản xuất dụng cụ đo quy định. Các yêu cầu về thời gian phản ứng phối hợp đối với lưu lượng khí thải và hệ thống pha loãng một phần dòng được chỉ dẫn trong 9.4.3. 9.2.3. Phương pháp đo trực tiếp Có thể thực hiện phép đo trực tiếp lưu lượng khí thải tức thời bởi các thiết bị sau: - Các dụng cụ đo độ chênh áp như ống phun đo lưu lượng (xem các nội dung chi tiết trong ISO 5167), - Lưu lượng kế siêu âm, và - Lưu lượng kế dòng xoáy. Phải đề phòng các sai số đo, các sai số này sẽ tác động mạnh đến các sai số của giá trị phát thải. Sự phòng tránh này bao gồm việc lắp đặt cẩn thận các dụng cụ đo trong hệ thống xả của động cơ theo hướng dẫn của nhà sản xuất dụng cụ đo và quy trình kỹ thuật thích hợp. Đặc biệt là tính năng của động cơ và các chất phát thải không được chịu ảnh hưởng của việc lắp đặt dụng cụ đo. Các lưu lượng kế phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác trong 8.3. 9.2.4. Phương pháp đo không khí và nhiên liệu Điều này liên quan đến phép đo lưu lượng không khí và lưu lượng nhiên liệu với các lưu lượng kế thích hợp. Lưu lượng tức thời của khí thải được tính toán như sau: q me w, i = q maw , i + q mf , i (đối với khối lượng khí thải ướt) (6) Các lưu lượng kế phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác trong 8.3 nhưng cũng phải có đủ độ chính xác để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác đối với lưu lượng khí thải. 9.2.5. Phương pháp đo dùng kh í đánh dấu Điều này liên quan đến phép đo nồng độ của khí đánh dấu trong khí thải. Phải phun một lượng kh í trơ đã cho (ví dụ, heli tinh khiết) dùng làm chất đánh dấu vào dòng khí thải. Khí đánh dấu này được hòa trộn và được pha loãng với khí thải, nhưng không được gây ra phản ứng trong ống xả. Sau đó phải đo nồng độ của khí đánh dấu trong mẫu thử khí thải: Để đảm bảo sự hòa trộn hoàn toàn của khí đánh dấu, đầu dò lấy mẫu khí thải phải được đặt phía sau điểm phun khí đánh dấu và cách điểm này một khoảng cách ít nhất là 1m hoặc 30 lần đường kính ống xả, lấy giá trị nào lớn hơn. Có th ể đặt đầu dò lấy mẫu gần điểm phun khí đánh dấu hơn nếu sự hòa trộn hoàn toàn của khí đánh dấu và khí thải được kiểm tra bằng cách so sánh nồng độ khí đánh dấu với nồng độ chuẩn khi khí đánh dấu được phun ở phía trước (đầu dòng) của động cơ. Lưu lượng của khí đánh dấu phải được chỉnh đặt sao cho nồng độ của khí đánh dấu ở tốc độ chạy không của động cơ sau khi hòa trộn sẽ thấp hơn kích thước thực của máy phân tích khí đánh dấu. Lưu lượng khí thải được tính toán như sau: q mew,i = (7) trong đó q mew ,i là lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải, kg/s; q v t là lưu lượng của khí đánh dấu, cm 3 /min; c m ix,i là nồng độ tức thời của khí đánh dấu sau khi hòa trộn, ppm; r e là mật độ của khí thải, kg/m 3 (cf. Bảng 1); và c a là nồng độ nền của khí đánh dấu trong không khí nạp, ppm. Có thể xác định nồng độ nền của khí đánh dấu (c a ) bằng cách lấy trung bình nồng độ nền đo được ngay trước và sau khi vận hành phép thử. Khi nồng độ nền nhỏ hơn 1 % nồng độ của khí đánh dấu sau khi hòa trộn ( c m ix,i ) ở lưu lượng lớn nhất của khí thải thì có thể bỏ qua nồng độ nền. Toàn bộ hệ thống phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác đối với lưu lượng khí thải và phải được hiệu chuẩn theo 11.3.4. 9.2.6. Phương pháp đo lưu lượng không khí và tỷ lệ không khí/nhiên liệu Điều này liên quan đến tính toán khối lượng khí thải từ lưu lượng không khí và tỷ lệ không khí/nhiên liệu. Lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải được tính toán như sau: q mew,i = q maw,i x (8) với trong đó A / F s t là tỷ lệ lý thuyết không khí/nhiên liệu để cháy hoàn toàn, kg/kg; l là hệ số dư lượng không khí; c C O 2 là nồng độ C O 2 khô, %; c CO là nồng độ CO khô, ppm; và c HC là nồng độ CH, ppm. CHÚ THÍCH: b có thể bằng 1 đối với các nhiên liệu có chứa cacbon và bằng 0 đối với nhiên liệu hyđro. Lưu lượng kế không khí phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác trong 8.3, máy phân tích C O 2 được sử dụng phải đáp ứng các yêu cầu trong 11.1 và toàn bộ hệ thống phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác đối với lưu lượng khí thải. Có thể tùy ý sử dụng thiết bị đo tỷ lệ không khí/nhiên liệu như cảm biến loại ziriconi đ ể đo hệ số dư thừa không khí đáp ứng các yêu cầu trong 11.2.9. 9.3. Xác định các khí thành phần 9.3.1. Yêu cầu chung Phải đo các thành phần của khí thải phát ra từ động cơ được thử bằng các phương pháp được mô tả trong Điều 11. Các thành phần của khí thải này phải được xác định trong khí thải thô. Các quy trình đánh giá dữ liệu và tính toán được mô tả trong 9.3.3 và 9.3.4. 9.3.2. Lấy mẫu các chất thải khí Các đầu dò lấy mẫu chất khí thải phải được lắp đặt phía trước và cách cửa ra của hệ thống khí thải ít nhất là 0,5 m hoặc ba lần đường kính ống xả, lấy giá trị nào lớn hơn, nhưng phải đủ gần động cơ để bảo đảm cho nhiệt độ khí thải ít nhất phải là 70 °C (343 K) tại đầu dò lấy mẫu. Trong trường hợp động cơ có nhiều xylanh với một ống x ả phân nhánh thì cửa vào của đầu dò lấy mẫu phải được bố trí đủ xa về phía cuối dòng để bảo đảm cho mẫu thử đại diện cho khí thải trung bình phát ra từ tất cả các xylanh. Trong các động cơ có nhiều xylanh với các nhóm ống góp như trong động cơ có cấu hình các xylanh hình chữ "V", nên phối hợp các ống góp ở phía trước đầu dò lấy mẫu. Nếu điều này không thực tế thì cho phép thu gom mẫu thử từ nhóm ống góp có chất phát thải C O 2 cao nhất. Có thể dùng các phương pháp khác đã được ch ỉ ra để có sự tương quan với các phương pháp nêu trên. Để tính toán chất phát thải, phải sử dụng tổng lưu lượng khối lượng của khí thải. Nếu động cơ được trang bị một hệ thống xử lý sau đối với kh í thải thì mẫu thử của khí thải phải được lấy phía sau hệ thống xử lý sau đối với khí thải. 9.3.3. Đánh giá số liệu Để đánh giá các chất thải khí, các nồng độ của chất thải thô (HC, CO và NO x ) và lưu lượng khối lượng của khí thải phải được ghi lại và lưu giữ với tần suất ít nhất là 2 Hz trên một hệ thống máy tính. Có thể ghi lại tất cả các số liệu khác với tốc độ lấy mẫu ít nhất là 1 Hz. Đối với các máy phân tích tương tự, phải ghi lại thời gian phản ứng (độ nhạy) và có thể áp dụng các số liệu hiệu chuẩn trực tuyến hoặc ngoại tuyến trong quá trình đánh giá dữ liệu. Để tính toán khối lượng phát thải của các khí thành phần, các dấu vết của các nồng độ ghi được và dấu vết của lưu lượng khối lượng của khí thải phải được liên kết về thời gian bằng thời gian biến đổi như đã định nghĩa trong Điều 3. Do đó, thời gian phản ứng của mỗi máy phân tích các chất thải khí và hệ thống lưu lượng khối lượng của khí thải phải được xác định theo 11.3.2 và 9.2.2 và được ghi lại. 9.3.4. Tính toán khối lượng phát thải 9.3.4.1. Yêu cầu chung Phải ưu tiên xác định khối lượng của các chất gây ô nhiễm (g/phép thử) bằng tính toán các khối lượng phát thải tức thời từ các nồng độ thô của các chất gây ô nhiễm, các giá trị u trong Bảng 6 và lưu lượng khối lượng của khí thải được liên kết đối với thời gian biến đổi như đã xác định theo 9.3.3 và lấy tích phân các giá trị tức thời trên toàn bộ chu trình thử theo 9.3.4.2. Nên ưu tiên đo các nồng độ trên nền ướt. Nếu được đo trên nền khô thì phải áp dụng sự hiệu chỉnh khô/ướt theo 9.3.5 cho các giá trị nồng độ tức thời trước khi thực hiện bất cứ tính toán nào khác. Có thể tùy ý lựa chọn việc tính toán các khối lượng phát thải bằng cách sử dụng các công thức chính xác trong 9.3.4.3 với sự thỏa thuận trước của các bên có liên quan. Phải sử dụng các công thức chính xác nếu nhiên liệu sử dụng cho phép thử không được quy định trong Bảng 6 trong trường hợp vận hành với nhiều nhiên liệu hoặc có sự tranh cãi. Một ví dụ về các quy trình tính toán được nêu trong Phụ lục E. 9.3.4.2. Phương pháp tính toán dựa trên các giá trị cho trong bảng Phải áp dụng các công thức sau: trong đó u gas là tỷ số giữa mật độ của khí thành phần và mật độ của khí thải; c gas , j là nồng độ tức thời của khí thành phần tương ứng trong khí thải thô, ppm (m/m); q m e w , i là lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải, kg/s; f là tốc độ lấy mẫu số liệu, Hz; và n là số lượng các phép đo. Để tính toán NO x , phải sử dụng hệ số hiệu chỉnh độ ẩm k h,D như đã xác định theo 9.3.6. Nồng độ tức thời đo được phải được chuyển đổi sang nền ướt theo 9.3.5 nếu không đo được trên nền ướt. Các giá trị đối với u được cho trong Bảng 6 cho các khí thành phần được lựa chọn dựa trên tính chất của kh í lý tưởng và phạm vi của các nhiên liệu. Bảng 6 - Các giá trị u trong khí thải thô và m ậ t độ đối với các khí thành phần khác nhau của khí thải Khí NO x CO HC CO 2 O 2 CH 4 HCHO CH 3 OH r gas ( K g/ m 3 ) 2,053 1,250 a 1,9636 1,4277 0,716 1,340 1 , 430 Nhiên liệu r e Hệ s ố u gas b Điezen 1,294 3 0,001 586 0,000 966 0,000 479 0,001 517 0,001 103 0,000 553 0,001 035 0,001 104 RME 1,295 0 0,001 585 0,000 965 0,000 536 0,001 516 0,001 102 0,000 553 0,001 035 0,001 104 Metanol 1,261 0 0,001 628 0,000 991 0,001 133 0,001 557 0,001 132 0,000 568 0,001 062 0,001 134 Etanol 1,275 7 0,001 609 0,000 980 0,000 805 0,001 539 0,001 119 0,000 561 0,001 050 0,001 121 Khí tự nhiên c 1,266 1 0,001 621 0,000 987 0,000 558 d 0,001 551 0,001 128 0,000 565 0,001 058 0,001 129 Propan 1,280 5 0,001 603 0,000 976 0,000 512 0,001 533 0,001 115 0,000 559 0,001 046 0,001 116 Butan 1,283 2 0,001 600 0,000 974 0,000 505 0,001 530 0,001 113 0,000 558 0,001 044 0,001 114 X ă ng 1,297 7 0,001 582 0,000 963 0,000 481 0,001 513 0,001 100 0,000 552 0,001 032 0,001 102 a Tùy thuộc vào nhiên liệu. b Tại l = 2, không khí ướt , 273 K , 101,3 kPa. c Độ chính xác của u trong giới hạn 0,2 % đối với thành phần theo khối lượng của: C = 66 - 76 %; H= 22 - 25 %; N= 0 - 12 %. d NMHC trên cơ sở CH 2 , 93 (đối với tổng HC, sử dụng hệ số u gas của CH 4 ) 9.3.4.3. Phương pháp tính toán dựa trên các công thức chính xác Phải tính toán khối lượng phát thải bằng công thức (11). Thay cho việc sử dụng các giá trị cho trong bảng, các công thức sau phải được áp dụng cho tính toán u gas . Giả thử rằng trong các công thức sau nồng độ c gas trong công thức (11) được đo theo ppm ( m/m) hoặc được chuyển đổi thành ppm. u gas , i = GAS/( M r, e , i x 1 000) (12) hoặc u gas , i = r gas /( r e ,i x 1 000) (13) trong đó r gas = GAS/22,41 được chọn tùy ý từ Bảng 6. (14) Các mật độ r gas được cho đối với một số khí thành phần của khí thải trong Bảng 6. Khối lượng phân t ử của khí thải phải được tính toán từ các thành phần của nhiên liệu chung C b H a O e N d S g với giả thiết quá trình cháy hoàn toàn. Mật độ của khí thải r e phải được tính toán như sau: trong đó k f = 0,055 584 x w ALF - 0,000 1083 x w B ET - 0,000 156 2 x w GAM + 0,007 993 6 x w DEL + 0,006 997 8 x w EPS (17) 9.3.4.4. Tính toán NMHC và CH 4 với dao cắt không metan Phải tính toán nồng độ của NMHC và CH 4 như sau: trong đ ó c HC ( w/cutt e r) là nồng độ của HC với khí mẫu thử chảy qua NMC; c HC(w/o cu tt er) là nồng độ của HC với khí mẫu thử chảy vòng qua NMC; E M là hiệu suất metan như đã xác định bởi TCVN 6852-1, trong 8.8.4.2; E E là hiệu suất etan như đã xác định bởi TCVN 6852-1, trong 8.8.4.3. CHÚ THÍCH: Nếu sử dụng dao c ắ t không metan, thời gian ph ả n ứng của hệ thống có thể vượt quá 10 s. 9.3.5. Hiệu chỉnh khô/ướt Nếu nồng độ tức thời được đo trên nền khô thì phải được chuyển đổi sang nền ướt theo các công thức sau: c wet = k ws x c dry (20) hoặc k w = - k w2 (23) với k w2 = (24) trong đó p r là áp suất hơi nước sau thùng làm mát, kPa; p b là áp suất toàn phần của khí quyển, kPa; a là tỷ số mol của hyđro trong nhiên liệu; c C O 2 là nồng độ C O 2 khô, %; c CO là nồng độ CO khô, %; H a là độ ẩm không khí nạp, g nước trên kg không khí khô; k f là 0,055584 x w A LF - 0,0001083 x w BET - 0,0001562 x w GAM + 0,0079936 x w D EL + 0,0069978 x w E PS CHÚ THÍCH: Các công thức (21) và (22) về cơ bản đồng nhất với hệ số 1,008 trong công thức (21) là phép tính gần đúng cho mẫu số chính xác hơn trong công thức (22). 9.3.6. Hiệu chỉnh NO x cho độ ẩm và nhiệt độ V ì sự phát thải NO x phụ thuộc vào điều kiện không khí của môi trường cho nên phải hiệu chỉnh nồng độ NO x đối với độ ẩm và nhiệt độ không khí của môi trường với các hệ số được cho trong một trong các công thức sau. a) Đối với động cơ cháy do nén: k h,D = (25) trong đó T a là nhiệt độ của không khí nạp, K; H a là độ ẩm của không khí nạp, g nước trên kg không khí khô. Có thể xác định H a từ phép đo độ ẩm tương đối, phép đo điểm sương, phép đo áp suất hơi hoặc phép đo bầu khô/ướt bằng các công thức tổng quát đã được chấp nhận. b) Đối với các động cơ cháy do nén có bộ làm mát không khí trung gian thì có thể sử dụng công thức sau: k h,D = (26) trong đó T SC là nhiệt độ của không khí được làm mát trung gian; T SCRef là nhiệt độ chuẩn của không khí được làm mát trung gian do nhà sản xuất quy định. CHÚ THÍCH : Các thông số khác được giải thích trong 9.3.6.a). Có thể xác định H a từ phép đo độ ẩm tương đối, phép đo điểm sương, phép đo áp suất hơi hoặc phép đo bầu khô/ướt bằng các công thức tổng quát đã được chấp nhận. 9.3.7. Tính toán suất phát thải Phải tính toán khối lượng các chất phát thải (g/kWh) cho mỗi khí thành phần theo cách sau: M gas = m gas / W act (27) trong đó W a ct là công của chu trình thực như đã xác định theo 6.6.2, kWh. 9.4. Xác định chất thải hạt 9.4.1. Yêu cầu chung Việc xác định các chất thải hạt cần có một hệ thống pha loãng. Trong điều này, sự pha loãng phải được thực hiện bằng hệ thống pha loãng một phần dòng. Dung lượng dòng chảy của hệ thống pha loãng phải đủ lớn để loại bỏ hoàn toàn sự ngưng tụ nước trong các hệ thống pha loãng và lấy mẫu, và duy trì nhiệt độ của khí thải được pha loãng trong khoảng từ 42 °C (315 K) đến 52 °C (325 K) ở ngay phía trước các giá đỡ bộ lọc. Cho phép khí ẩm không khí pha loãng trước khi đi vào hệ thống pha loãng, đặc biệt là đối với không khí pha loãng có độ ẩm cao. Nhiệt độ của không khí pha loãng ở gần kề đường vào trong ống pha loãng phải cao hơn 15 °C (288 K). Hệ thống pha loãng một phần dòng phải được thiết kế để chiết tách ra một mẫu thử có tỷ lệ của khí thải thô từ dòng khí thải của động cơ để thích ứng với sự dịch chuyển của lưu lượng dòng khí thải và tạo ra không pha loãng cho mẫu thử này đạt tới nhiệt độ từ 42 °C (315 K) đến 52 °C (325 K) tại bộ lọc thử nghiệm. Đối với việc thiết kế hệ thống pha loãng này, điều thiết yếu là phải xác định tỷ số pha loãng r dil hoặc tỷ lệ lấy mẫu r s sao cho đáp ứng được các giới hạn về độ chính xác được nêu trong 9.4.2. Có th ể áp dụng các phương pháp chiết tách mẫu thử khác nhau và phương pháp được sử dụng nói lên mức độ quan trọng của thiết bị và quy trình lấy mẫu. Để xác định khối lượng của các chất thải hạt c ầ n có một hệ thống lấy mẫu hạt, các bộ lọc lấy mẫu hạt, cân microgam và một buồng cân kiểm soát được nhiệt độ và độ ẩm. Nội dung chi tiết của hệ thống được mô tả trong Điều 12. 9.4.2. Lấy mẫu chất thải hạt Thông thường, phải lắp đặt đầu dò lấy mẫu chất thải hạt gần kề với đầu d ò lấy mẫu chất thải khí nhưng phải có khoảng cách thích hợp để không gây ra nhiễu. Vì thế cũng áp dụng các yêu cầu về lắp đặt trong 9.3.2 cho lấy mẫu chất thải hạt. Đường lấy mẫu phải phù hợp với các yêu cầu trong 16.2 của TCVN 6852-1. Trong trường hợp động cơ nhiều xylanh có ống xả phân nhánh, cửa vào của đầu dò lấy mẫu phải được bố trí ở khoảng cách đủ xa ở phía cuối dòng để bảo đảm rằng mẫu thử đại diện cho lượng phát thải trung bình từ tất cả các xylanh. Trong các động cơ nhiều xylanh có các nhóm ống góp khác biệt, như là trong động cơ có cấu hình các xylanh chữ “V", nên phối hợp các ống góp ở đầu dòng của đầu dò lấy mẫu. Nếu sự phối hợp này không có tính khả th i thì cho phép thu gom mẫu thử từ nhóm ống góp có lượng phát thải hạt cao nhất. Có thể sử dụng các phương pháp khác có sự tương quan với các phương pháp nêu trên. Để tính toán lượng phát thải, phải sử dụng toàn bộ lưu lượng khối lượng của khí thải. 9.4.3. Thời gian phản ứng (độ nhạy) của hệ thống Để điều chỉnh hệ thống pha loãng một phần dòng cần có sự phản ứng nhanh của hệ thống. Phải xác định thời gian biến đổi đối với hệ thống bằng quy trình trong 12.3.3. Nếu thời gian biến đổi phối hợp của phép đo lưu lượng khí thải (xem 9.2.2) và hệ thống pha loãng một phần dòng nhỏ hơn 0,3 s thì có thể sử dụng điều khiển trực tuyến. Nếu thời gian biến đổi vượt quá 0,3 s thì phải sử dụng sự điều khiển nghiên cứu trước dựa trên sự vận hành phép thử đã được ghi lại từ trước. Trong trường hợp này, thời gian tăng trưởng phải ≤ 1 s và thời gian trễ của sự phối hợp ≤ 10 s. Sự phản ứng của toàn hệ thống phải được thiết kế để đảm bảo sao cho có được một mẫu thử đại diện của các chất thải hạt, q mp, i tỷ lệ với lưu lượng khối lượng của khí thải. Để xác định tính tỷ lệ, phải tiến hành phép phân tích hồi quy q mp , i đối với q mew , i với tốc độ thu nhập số liệu tối thiểu là 5 Hz và phải đáp ứng các chuẩn cứ sau: - Hệ số tương quan r 2 của phép hồi quy tuyến tính giữa q mp , i và q mew , i không được nhỏ hơn 0,95. - Sai số tiêu chuẩn cho đánh giá q mp , i theo q mew , i không được vượt quá 5 % của q mp max. - Phần bị chắn của q mp của đường hồi quy không được vượt quá ± 2 % của q mp max. Có thể tùy ý vận hành một phép thử sơ bộ, và tín hiệu lưu lượng khối lượng của khí thải được sử dụng để điều khiển lưu lượng mẫu thử đi vào hệ thống xác định chất thải hạt (“điều khiển nghiên cứu trước"). Một quy trình như đã nêu trên là cần thiết nếu thời gian biến đổi của hệ thống xác định chất thải hạt t 50 , P hoặc/và thời gian biến đổi của tín hiệu lưu lượng khối lượng của khí thải t 5 0,F > 0,3 s. Sự điều khiển chính xác hệ thống pha loãng một phần dòng đạt được nếu vạch thời gian của q mew,p r e của phép thử sơ bộ, d ùng để điều khiển q mp , được dịch chuyển đi một thời gian “nghiên cứu trước” là t 50 , P + t 50 , F. Để xác lập mối tương quan giữa q mp , i và q mew , i phải sử dụng các số liệu được lấy trong quá trình thử thực tế với thời gian q mew ,i được chỉnh thẳng hàng bởi t 50,F so với q mp , i ( t 50,F không đóng góp vào sự chỉnh thẳng hàng về thời gian). Sự dịch chuyển về thời gian giữa q mew và q mp là sự chênh lệch giữa các thời gian biến đổi của chúng đã được xác định trong 12.3.3. 9.4.4. Đánh giá số liệu Trọng lượng b ì của bộ lọc, như đã xác định theo 7.2, phải được tr ừ đi khỏi trọng lượng cả b ì của bộ lọc, như đã xác định theo 7.9.5, để thu được khối lượng của mẫu thử hạt m f . Để đánh giá nồng độ của chất thải hạt, phải ghi lại tổng khối lượng của mẫu thử m sep đi qua các bộ lọc trong toàn bộ chu trình thử. Với sự chấp nhận trước của các bên có liên quan, khối lượng của chất thải hạt có th ể được hiệu chỉnh đối với mức hạt của không khí pha loãng, như đã xác định trong 7.5, cùng với việc sử dụng quy trình kỹ thuật thích hợp và đặc điểm riêng về kết cấu của hệ thống đo chất thải hạt. 9.4.5. Tính toán khối lượng chất phát thả i Phải tính toán khối lượng chất thải hạt bằng một trong các phương pháp sau. Ví dụ về quy trình tính toán được nêu trong Phụ lục E. a) m PM = (28) trong đó m f là khối lượng chất th ả i hạt được lấy mẫu trên toàn chu trình, mg; m sep là khối lượng khí th ả i pha loãng đi qua các bộ lọc thu gom hạt, kg; m edf là khối lượng khí thải pha loãng tương đương trên toàn chu trình, kg. Tổng khối lượng của khối lượng khí thải pha loãng tương đương trên toàn chu trình phải được xác định như sau: trong đó q med f ,i là lưu lượng khối lượng tức thời tương đương của khí thải pha lo ã ng, kg/s; q me w ,i là lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải, kg/s; r dil,i là t ỷ số pha loãng tức thời; q m d ew ,i là lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải pha loãng đi qua ống pha loãng, kg/s; q md w, i là lưu lượng khối lượng tức thời của không khí pha loãng, kg/s; f là tốc độ lấy mẫu số liệu, Hz; và n là số lượng các phép đo. b) m PM = m f / (r s x 1 000) (32) trong đó m f là khối lượng chất thải được lấy mẫu trên toàn chu trình, mg; r s là tỷ lệ trung bình của mẫu thử trên toàn chu trình. với r s = (33) trong đó m se là khối lượng mẫu thử trên toàn chu trình, kg; m ew là tổng lưu lượng khối lượng của khí thải trên toàn chu trình, kg; m sep là khối lượng của khí thải pha loãng đi qua các bộ lọc thu gom chất thải hạt, kg; m sed là khối lượng của khí thải pha loãng đi qua ống pha loãng, kg. CHÚ THÍCH: Trong trường hợp hệ thống lấy mẫu tổng, m sep và m sed là như nhau. 9.4.6. Hệ số hiệu chỉnh đối với độ ẩm của chất thải hạt Vì s ự phát thải hạt của các động cơ điezen phụ thuộc vào điều kiện không khí của môi trường cho nên nồng độ hạt phải được hiệu chỉnh theo độ ẩm không khí của môi trường với hệ số k p được cho trong các công thức sau. Có thể sử dụng các giá trị chuẩn cho độ ẩm khác với 10,71 g/kg và phải ghi lại các giá trị chuẩn cùng với các kết quả theo sự thỏa thuận của các bên có liên quan. Có thể sử dụng các công thức hiệu chuẩn khác nếu chúng có hiệu lực k p = (34) trong đó H a là độ ẩm của không khí nạp tính bằng g trên kg không khí khô. 9.4.7. Tính toán suất phát thải Phải tính toán lượng phát thải hạt (g/kWh) theo cách sau: M P M = m PM * k p / W act (35) trong đó W act l à công của chu trình thực như đã xác định theo 6.6.2, kWh. 10. Xác định các khí thành phần và các chất thải hạt với hệ thống pha loãng toàn dòng 10.1. Yêu cầu chung Các tín hiệu về nồng độ bằng cách lấy tích phân trên toàn chu trình hoặc bằng cách lấy mẫu bằng t ú i của các khí thành phần được sử dụng cho tính toán các khối lượng phát thải bằng cách nhân với lưu lượng khối lượng của khí thải pha loãng. Phải đo lưu lượng khối lượng của khí thải với hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi (CVS), hệ thống này có thể sử dụng một bơm pittông (PDP), một venturi lưu lượng tới hạn (CFV) hoặc một venturi hạ âm (SSV). Đối với các chất thải hạt, cần lấy một mẫu thử có tỷ lệ từ khí thải được pha loãng của hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi (CVS). Toàn bộ phép thử được dựng thành sơ đồ cho trên Hình 3. CHÚ DẪ N: Hình 3 - Sơ đồ hệ thống pha loãng toàn dòng cho lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) 10.2. Xác định lưu lượng khí thải pha loãng 10.2.1. Yêu cầu chung Để tính toán các chất phát thải trong khí thải được pha l oãng cần biết lưu lượng khối lượng của khí thải pha loãng. Phải tính toán tổng lưu lượng khí thải pha loãng trên toàn chu trình (kg/phép thử) từ các giá trị của phép đo trên toàn chu trình và các số liệu hiệu chuẩn tương ứng của dụng cụ đo lưu lượng (V o đối với bơm pit tông, K v đối với venturi lưu lượng tới hạn, C d , Y đối với venturi hạ âm) bằng việc sử dụng một trong các phương pháp được mô tả trong 10.2.2 đến 10.2.4. Nếu tổng khối lượng mẫu thử của chất thải hạt và kh í gây ô nhiễm (m sep ) vượt quá 0,5 % tổng lưu lượng lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) (m ed ) thì lưu lượng lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) phải được hiệu chỉnh đối với m sep hoặc lưu lượng mẫu thử hạt phải được đưa trở về lấy mẫu thể tích không đ ổ i (CVS) trước khi tới dụng cụ đo lưu lượng. 10.2.2. Hệ thống bơm pittông (PDP) - lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) Việc tính toán lưu lượng khối lượng trên toàn chu trình như sau, nếu nhiệt độ của khí thải pha loãng được giữ trong khoảng ± 6 K trên toàn chu trình bằng cách sử dụng một bộ trao đổi nhiệt. m ed = 1,293 * V o * N p * ( p B - p 1 ) * 273 / (101,3 * T ) (36) trong đó V o là thể tích được bơm của khí trên vòng quay trong các điều kiện thử, m 3 /vg; N p là tổng số vòng quay của bơm trên phép thử; p B là áp suất khí quyển trong khu vực (phòng) thử, kPa; p 1 là độ giảm áp dưới áp suất khí quyển tại đầu vào của bơm, kPa; T là nhiệt độ trung bình của khí thải pha loãng tại đầu vào của bơm trên toàn chu trình, K. Nếu hệ thống có sử dụng sự bù lưu lượng (nghĩa là không có bộ trao đổi nhiệt) thì khối lượng tức thời của các chất phát thải được tính toán và lấy tích phân trên toàn chu trình. Trong trường hợp này, khối lượng tức thời của khí thải pha loãng phải được tính toán như sau: m ed,i = 1,293 * V o * N p , i * ( p B - p 1 ) * 273 / (101,3 * T ) (37) trong đó N p , i l à tổng số vòng quay của bơm trên khoảng thời gian. 10.2.3. Hệ thống Venturi lưu lượng t ớ i hạn (CFV) - lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) Việc tính toán lưu lượng khối lượng trên toàn chu trình như sau, nếu nhiệt độ của khí thải pha loãng được giữ trong khoảng ± 11 K trên toàn chu trình bằng cách sử dụng một bộ trao đổi nhiệt. m ed = 1,293 * t * K v * p A / T 0 , 5 (38) trong đó t là thời gian của chu trình, s; K v là hệ số hiệu chuẩn của venturi lưu lượng tới hạn đối với các điều kiện tiêu chuẩn; p A là áp suất tuyệt đối tại đầu vào venturi, kPa; T là nhiệt độ tuyệt đối tại đầu vào venturi, K. Nếu hệ thống có sử dụng sự bù lưu lượng (nghĩa là không có bộ trao đổi nhiệt) thì khối lượng tức thời của các chất phát thải phải được tính toán và lấy tích phân trên toàn chu trình. Trong trường hợp này, khối lượng tức thời của khí thải pha loãng phải được tính toán như sau: m ed,i = 1,293 * D t i * K v * p A / T 0 , 5 (39) trong đó D t i là khoảng thời gian, s. 10.2.4. Hệ thống Venturi hạ â m (SSV) - lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) Việc tính toán lưu lượng khối lượng trên toàn chu trình như sau, nếu nhiệt độ của khí thải pha loãng được giữ trong khoảng ± 11 K trên toàn chu trình bằng cách sử dụng một bộ trao đổi nhiệt. m ed = 1,293 * Q SSV (40) trong đó trong đó A là tập hợp của các chuyển đ ổ i h ằ ng số và đơn vị = 0,006111 tính bằng đơn vị SI của d là đường kính của họng SSV, m; C d là hệ số x ả của SSV; P A là áp suất tuyệt đối tại đầu vào venturi, kPa; T là nhiệt độ tại đầu vào venturi, K. r x = tỷ số giữa họng SSV và áp suất tĩnh tuyệt đ ố i ở đầu vào = 1 - r y = tỷ số giữa đường kính họng SSV, d và đường kính trong của ống đầu vào = . Nếu hệ thống có sử dụng sự bù lưu lượng (nghĩa là không có bộ trao đổi nhiệt) thì khối lượng tức thời của các chất phát thải phải được tính toán và lấy tích phân trên toàn chu trình. Trong trường hợp này, khối lượng tức thời của khí thải pha loãng phải được tính toán như sau: m ed = 1,293 * Q SSV * D t i (42) trong đó D t i là khoảng thời gian, s. Việc tính toán thời gian thực phải được bắt đầu với một giá trị hợp lý đối với C d như là 0,98 hoặc một giá trị hợp lý của Q SSV . Nếu việc tính toán được thiết lập ban đầu với Q SSV thì phải sử dụng giá trị ban đầu của Q SSV để đánh giá R e . Trong tất cả các phép thử phát thải, số Reynolds tại họng SSV phải ở trong phạm vi các số Reynolds được sử dụng để xác định đường cong hiệu chuẩn được triển khai trong điều này. 10.3 . Xác định các khí thành phần 10.3.1. Yêu cầu chung Phải đo các khí thành phần phát ra từ động cơ được thử bằng các phương pháp được mô tả trong 10.3.2. Các khí thành phần này phải được xác định trong khí thải pha loãng. Quy trình đánh giá và tính toán các số liệu được mô tả trong 10.3.3 và 10.3.4. 10.3.2. Lấy mẫu các chất phát thải khí Ống xả giữa động cơ và hệ thống pha loãng toàn dòng phải phù hợp với các yêu cầu của TCVN 6852-1. Đầu dò lấy mẫu các chất phát thải khí phải được lắp đặt trong ống pha loãng tại điểm mà không khí pha loãng và khí thải được hòa trộn đều với nhau và gần với đầu dò lấy mẫu chất thải hạt. Thông thường có thể tiến hành lấy mẫu theo hai cách: - Các chất gây ô nhiễm được lấy mẫu vào một túi lấy mẫu trên toàn chu trình và được đo sau khi hoàn thành phép thử ; đối với HC túi mẫu thử phải được nung nóng lên 191°C ± 11 °C (464 K ± 11 K), đối với NO x nhiệt độ túi mẫu thử phải trên nhiệt độ điểm sương; - Các chất gây ô nhiễm phải được lấy mẫu liên tục và được hợp nhất lại trên toàn chu trình; phải sử dụng phương pháp này cho HC và NO x , tr ừ khi đáp ứng được các điều kiện nêu trên. Các nồng độ nền phải được lấy mẫu ở đầu dòng ống pha loãng vào trong túi lấy mẫu và phải được trừ đi khỏi nồng độ các chất phát thải theo 10.3.4.2. 10.3.3. Đánh giá số liệu Để đánh giá các chất phát thải khí, các nồng độ phát thải (HC, CO và NO x ) và lưu lượng khối lượng của khí thải pha loãng phải được ghi lại và lưu giữ với tốc độ í t nhất là 1 Hz trên một hệ máy tính. Cũng có thể ghi lại tất cả các số liệu khác với tốc độ lấy mẫu ít nhất là 1 Hz. Đối với các máy phân tích tương tự, sự phản ứng phải được ghi lại và các số liệu hiệu chuẩn có thể được áp dụng trực tuyến hoặc ngoại tuyến trong quá trình đánh giá số liệu. 10.3.4. Tính toán khối lượng phát thải 10.3.4.1. Các hệ thống có lưu lượng khối lượng không đổi Đối với các hệ thống có bộ trao đổi nhiệt, khối lượng của các chất gây ô nhiễm phải được xác định theo công thức sau: m gas = u gas x c gas x m ed (44) trong đó u gas là tỷ số giữa mật độ của khí thành phần của khí thải và mật độ của không khí; c gas là nồng độ nền trung bình được hiệu chỉnh của khí thành phần tương ứng, ppm; m e d là tổng khối lượng của khí thải pha loãng trên toàn chu trình, kg. Để tính toán NO x , phải sử dụng hệ số hiệu chỉnh độ ẩm k h ,D hoặc k h,G như đã xác định theo 10.3.6. Nồng độ nền đo được phải được chuyển đổi ra nền ướt theo 10.3.5 nếu không đo được trên nền ướt. Các giá trị của u được cho trong Bả ng 7 dưới đây đối với các khí thành phần được lựa chọn. Bảng 7 - Các giá trị của u trong khí thải pha loãng Khí NO x CO HC CO 2 O 2 CH 4 HCHO CH 3 OH r gas [kg/m 3 ] 2 , 053 1 , 250 a 1,963 6 1,427 7 0,716 1,340 1,430 NHIÊN LIỆU r air = 1,293 kg/m 3 Hệ số u gas b Điezen 0,001 588 0,000 967 0,000 480 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 RME 0,001 588 0,000 967 0,000 537 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 Metanol 0,001 588 0,000 967 0,001 105 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 Etanol 0,001 588 0,000 967 0,000 795 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 Khí tự nhiên c 0,001 588 0,000 967 0,000 584 d 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 Propan 0,001 588 0,000 967 0,000 507 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 Butan 0,001 588 0,000 967 0,000 501 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 Xăng 0,001 588 0,000 967 0,000 483 0,001 519 0,001 104 0,000 553 0,001 036 0,001 106 a Phụ thuộc vào nhiên liệu. b Tại l = 2, không khí khô, 273 K, 101,3 kPa. c Độ chính xác của u trong giới hạn 0,2 % đối với th à nh phần theo khối lượng của C = 66 - 76 %; H= 22 - 25 %; N= 0 - 12 %. d NMHC trên cơ sở CH2 , 93 (đối với tổng HC, phải sử dụng hệ số u gas của CH 4 ). CHÚ THÍCH: Để tính toán các giá trị của u gas , mật độ của khí thải pha loãng đã được gi ả thiết là bằng mật độ không khí. Do đó, các giá trị u g as tương tự như các khí thành phần riêng l ẻ , nhưng khác nhau đối với HC. Không nên áp dụng tính toán chính xác, vì đối với phép đo khí thải thô, tỷ lệ pha loãng và mật độ của khí thải pha loãng thay đổi trong chu trình. 10.3.4.2. Xác định các nồng độ nền được hiệu chỉnh Nồng độ nền trung bình của các khí ô nhiễm trong không khí pha loãng phải được trừ đi khỏi nồng độ đo được để thu được các nồng độ tính của các chất gây ô nhiễm. Có thể xác định giá trị trung bình của các nồng độ nền bằng phương pháp túi mẫu thử hoặc bằng phép đo liên tục có sự tích phân. Phải sử dụng công thức sau: c = c e - c d [ 1 - (1 / DF) ] (45) trong đó c e là nồng độ của chất gây ô nhiễm tương ứng được đo trong khí thải pha loãng, ppm; c d là nồng độ của chất gây ô nhiễm tương ứng được đo trong không khí pha loãng, ppm; và DF là hệ số pha loãng. Phải tính toán hệ số pha loãng như sau: a) Đối với các động cơ điezen và động cơ khí nhiên liệu hóa lỏng LPG b) Đối với các động cơ khí nhiên liệu NG trong đó C O 2conc e là nồng độ của C O 2 trong khí thải pha loãng, % thể tích; HC c o nce là nồng độ của HC trong khí thải pha loãng, ppm C1; NMHC conce là nồng độ của NMHC trong khí thải pha loãng, ppm C1; CO conc e là nồng độ của CO trong khí thải pha loãng, ppm C1; và F s là hệ số hóa học tương tự. Các nồng độ đo được trên nền khô phải được chuy ể n đổi sang nền ướt theo 10.3.5. Hệ số hóa học lượng tử phải được tính toán như sau: trong đó x , y là thành phần nhiên liệu C x H y . Theo cách khác, nếu không biết thành phần nhiên liệu thì có thể sử dụng các hệ số hóa học lượng tử sau: - F s (điezen) = 13,4 - F s (LPG) = 11,6 - F s (NG) = 9,5 10.3.4.3. Các hệ thống có bù lưu lượng Đối với các hệ thống không có bộ trao đổi nhiệt, phải xác định khối lượng của các chất gây ô nhiễm (g/phép thử) bằng tính toán các khối lượng phát thải tức thời và lấy tích phân các giá trị tức thời trên toàn chu trình. Sự hiệu chỉnh nền cũng phải được áp dụng trực tiếp cho giá trị nồng độ tức thời. Phải áp dụng các công thức sau: trong đó c e là nồng độ của chất gây ô nhiễm tương ứng được đo trong khí thải pha loãng, ppm; c d là nồng độ của chất gây ô nhiễm tương ứng được đo trong không khí pha loãng, ppm; m ed , i là khối lượng tức thời của khí thải pha loãng, kg; m ed là tổng khối lượng của khí thải pha loãng trên toàn chu trình, kg; u gas là giá trị cho trong Bảng 7; DF là hệ số pha loãng. 10.3.4.4. Tính toán NMHC và CH 4 với dao cắt không metan Phải tính toán nồng độ của NMHC và CH 4 như sau: Trong đó: c HC(w/Cutter) là nồng độ của HC với khí mẫu thử chảy qua NMC; c HC(w/oCutter) là nồng độ của HC với khí mẫu thử chảy vòng qua (by-pass) NMC; E M là hiệu suất metan như đã xác định trong 8.8.4.2, TCVN 6852-1; E E là hiệu suất etan như đã xác định trong 8.8.4.3, TCVN 6852-1. 10.3.5. Hiệu chỉnh khô/ướt Nếu nồng độ được đo trên nền khô thì phải được chuyển đổi sang nền ướt theo công thức sau. c wet = k w x c dr y (21) trong đó k w,1 = (53) 10.3.6. Hiệu chỉnh NO x cho độ ẩm và nhiệt độ Vì sự phát thải NO x p hụ thuộc vào các điều kiện không khí môi trường cho nên phải hiệu chỉnh nồng độ NO x cho độ ẩm và nhiệt độ không khí môi trường với các hệ số được cho trong các công thức sau. a) Đối với các động cơ cháy do nén trong đó T a là nhiệt độ của không khí nạp, K; H a là độ ẩm của không khí nạp, g nước trên kg không khí khô. Có thể xác định H a từ phép đo độ ẩm tương đối, phép đo điểm sương, phép đo áp suất hơi hoặc phép đo bầu khô/ướt bằng cách sử dụng các công thức thông thường đã được chấp nhận. b) Đối với các động cơ cháy do nén có bộ làm mát không khí trung gian thì có thể sử dụng công thức sau: trong đó T sc là nhiệt độ của không khí được làm mát trung gian; T s cref là nhiệt độ chuẩn của không khí được làm mát trung gian do nhà sản xuất quy định. CHÚ THÍCH : Các thông số khác được giải thích trong 10.3.5 a). H a l à độ ẩm của không khí nạp, g nước trên kg không khí khô, trong đó có thể xác định H a từ phép đo độ ẩm tương đối, phép đo điểm sương, phép đo áp suất hơi hoặc phép đo bầu khô/ướt bằng cách sử dụng các công thức thông thường đã được chấp nhận. 10.3.7. Tính toán suất phát thải Phải tính toán lượng phát thải (g/kWh) cho tất cả các khí thành phần, trừ NO x , theo cách sau: M ga s = m gas / W act (56) đối với NO x M ga s = m gas * k h / W act (57) trong đó W act là công của chu trình thực như đã xác định theo 6.6.2, kWh. 10.4. Xác định các chất thải hạt 10.4.1. Yêu cầu chung C ầ n xác định các chất thải hạt với một hệ thống pha loãng. Trong điều này, phải thực hiện sự pha loãng bằng hệ thống pha loãng toàn dòng. Dung lượng dòng chảy của hệ thống pha loãng phải đủ lớn để loại b ỏ hoàn toàn sự ngưng tụ nước trong hệ thống pha loãng và lấy mẫu, và duy trì nhiệt độ của khí thải pha loãng trong khoảng từ 42 °C (315 K) đến 52 °C (325 K) ở ngay phía trước các giá đỡ bộ lọc. Cho phép khử ẩm không khí pha loãng trước khi đi vào hệ thống pha loãng, đặc biệt là đối với không khí pha loãng có độ ẩm cao. Nhiệt độ của không khí pha loãng ở gần kề đường vào trong ống pha loãng phải cao hơn 15 °C (288 K). Để xác định khối lượng các chất thải hạt cần có một hệ thống lấy mẫu hạt, các bộ lọc lấy mẫu hạt, cân microgam và một buồng cân kiểm soát được nhiệt độ và độ ẩm. Nội dung chi tiết của hệ thống được mô tả trong Điều 12. 10.4.2. Lấy mẫu chất thải hạt Phải lắp đặt đầu dò lấy mẫu chất thải hạt gần kề với đầu dò lấy mẫu chất thải khí nhưng phải có khoảng cách thích hợp để không gây ra nhiễu trong ống pha loãng. Vì thế cũng áp dụng các yêu cầu về lắp đặt trong 9.3.2 cho lấy mẫu chất thải hạt. Đường lấy mẫu phải phù hợp với các yêu cầu của TCVN 6852-1. 10.4.3. Tính toán khối lượng phát thải Phải tính toán khối lượng phát thải (g/phép thử) như sau: m PM = (58) trong đó m f là khối lượng chất thải hạt được lấy mẫu trên toàn chu trình, mg; m sep là khối lượng của khí thải pha loãng đi qua bộ lọc thu gom hạt, kg; m ed là khối lượng của khí thải pha loãng trên toàn chu trình, kg. Nếu sử dụng một hệ thống pha loãng kép thì khối lượng của không khí pha loãng thứ cấp phải được trừ đi khỏi tổng khối lượng của khí thải pha loãng kép được lấy mẫu qua các bộ lọc hạt. m se p = m se t - m ss d (59) trong đó m se t là khối lượng của khí thải pha loãng kép đi qua bộ lọc hạt, kg; m ss d là khối lượng của không khí pha loãng thứ cấp, kg. Nếu mức nền của hạt trong không khí pha loãng được xác định theo 7.5 thì khối lượng hạt có thể được hiệu chỉnh nền. Trong trường hợp này phải tính toán khối lượng hạt (g/phép thử) như sau: trong đó m f , m sep , m ed (xem ở trên); m sd là khối lượng của không khí pha loãng sơ cấp được lấy mẫu bằng dụng cụ lấy mẫu hạt nền, kg; m b là khối lượng của các hạt nền được thu gom của không khí pha loãng sơ cấp, mg; DF là hệ số pha loãng như đã xác định trong 10.3.4.2. 10.4.4. Hệ s ố hiệu chỉnh hạt đối với độ ẩm Vì sự phát thải hạt của các động cơ điezen phụ thuộc vào các điều kiện không khí của môi trường cho nên phải hiệu chỉnh nồng độ hạt đối với độ ẩm không khí của môi trường với hệ số K p được cho trong công thức sau. Các giá trị chuẩn đối với độ ẩm khác với 10,71 g/kg có thể được sử dụng và phải được báo cáo với các kết quả được sự đồng ý của các bên có liên quan. Có thể sử dụng các công thức hiệu chỉnh nếu các công thức này có hiệu lực. K p = (61) trong đó H a là độ ẩm của không khí nạp tính bằng g nước trên kg không khí khô. 10.4.5. Tính toán phát thải riêng Phải tính toán lượng phát thải hạt (g/kWh) theo cách sau: M P M = m PM * k p / W act (62) trong đó W act là công của chu trình thực như đã xác định theo 6.6.2, kWh. 11. Thiết bị đo đối với các khí thành phần 11.1. Đặc tính kỹ thuật chung của máy phân tích 11.1.1. Yêu cầu chung Các máy phân tích phải có phạm vi đo và thời gian phản ứng (độ nhạy) thích hợp đối với độ chính xác yêu cầu để đo nồng độ các khí thành phần của khí thải trong các điều kiện chuyển tiếp. Phải lựa chọn phạm vi của máy phân tích sao cho nồng độ trung bình được đo trên toàn chu trình thử nằm trong khoảng từ 15 % đến 100 % giá trị thang đo, các kích th ướ c đo dưới 15 % giá t rị thang đo cũng có thể được chấp nhận. Trong trường hợp này, cần hiệu chuẩn bổ sung ít nhất là bốn điểm khác không cách đều nhau để bảo đảm độ chính xác của các đường cong hiệu chuẩn theo 8.5.5 của TCVN 6852-1. Tính tương thích điện từ (EMC) của thiết bị phải ở mức giảm thiểu được các sai số phát sinh. 11.1.2. Độ chính xác của máy phân tích Máy phân tích không được có sai lệch so với điểm hiệu chuẩn danh nghĩa lớn hơn ± 2 % giá trị đọc hoặc ± 0,3 % giá trị thang đo, lấy giá trị nào lớn hơn. Phải xác định độ chính xác theo các yêu cầu hiệu chuẩn trong TCVN 6852-1, theo 8.5. CHÚ THÍCH: Đối với tiêu chuẩn n à y, độ chính xác được định nghĩa là sai lệch của giá trị đọc của máy phân tích so với các giá trị hiệu chuẩn danh nghĩa khi sử dụng khí hiệu chuẩn (giá trị thực). 11.1.3. Độ chính xác đo Độ chính xác đo được định nghĩa là 2,5 lần sai lệch tiêu chuẩn của 10 giá trị đo lặp lại đối với sự hiệu chuẩn hoặc khí span đã cho không được lớn hơn 1 % nồng độ của toàn thang đo cho mỗi dải đo được sử dụng trên 155 ppm (hoặc ppm C) hoặc 2 % của mỗi dải đo được sử dụng dưới 155 ppm (hoặc ppm C). 11.1.4. Nhiễu Độ nhạy (sự phản ứng) đỉnh - tới - đỉnh của máy phân tích cho điểm không (zero) và các khí hiệu chuẩn hoặc khí span trong bất cứ khoảng thời gian 10 s nào cũng không được v ượ t quá 2 % giá trị toàn thang đo tr ên tất cả các dải (phạm vi) đo được sử dụng. 11.1.5. Sự trôi điểm không Độ nhạy (sự phản ứng) điểm không (zero) được định nghĩa là độ nhạy trung bình, bao gồm c ả tiếng ồn, cho khí zero trong khoảng thời gian 30 s. Sự trôi của độ nhạy điểm không trong khoảng thời gian 1 h phải nhỏ hơn 2 % giá trị toàn thang đo đối với dải đo nhỏ nhất được sử dụng. 11.1.6. Sự trôi điểm span Độ nhạy điểm span được định nghĩa là độ nhạy trung bình, bao gồm cả tiếng ồn, cho khí zero trong khoảng thời gian 1 h phải nhỏ hơn 2 % giá trị toàn thang đo trên dải nhỏ nhất được sử dụng. 11.1.7. Thời gian tăng trưởng Thời gian tăng trưởng của máy phân tích lắp đặt trong hệ thống đo không được vượt quá 2,5 s. CHÚ THÍCH: Ch ỉ riêng việc đánh giá độ nhạy (thời gian phản ứng) của máy phân tích sẽ không xác định được rõ ràng tính thích hợp của toàn bộ hệ thống đối với thử nghiệm chuyển tiếp. Các thể tích và đặc biệt là các thể tích chết trong toàn hệ thống sẽ không ch ỉ ảnh hưởng đến thời gian vận chuyển từ đầu dò đến máy phân tích mà c ò n ảnh hưởng đến thời gian tăng tr ưở ng. Thời gian vận chuyển bên trong máy phân tích cũng có thể được xác định là độ nhạy của máy phân tích, giống như bộ chuyển đổi hoặc các bộ ngưng bên trong máy phân tích NO x . Việc xác định độ nhạy của toàn hệ thống được mô tả trong 11.3.2. 11.1.8 . Sấy khô khí Có thể đo các khí thải ướt hoặc khô. Nêu sử dụng bộ sấy khô khí thì bộ sấy này phải có ảnh hưởng tối thiểu đến thành phần của các kh í được đo. Không cho phép sử dụng các bộ s ấ y hóa học để tách nước khỏi mẫu thử. 11.2. Máy phân tích 11.2.1. Yêu cầu chung Các điều 11.2.2 đến 11.2.9 mô tả các nguyên lý đo được sử dụng. Sự mô tả chi tiết các hệ thống đo được cho trong TCVN 6852-1, Điều 15. Các khí cần đo phải được phân tích với các dụng cụ sau. Đối với các máy phân tích phi tuyến, cho phép sử dụng các mạch tuyến tính. 11. 2 . 2 . Phân tích cacbon monoxit (CO) Máy phân tích cacbon monoxit phải là loại hấp thụ hồng ngoại không tán xạ (NDIR). 11.2.3. Phân tích cacbon đioxit (C O 2 ) Máy phân tích cacbon đioxit phải là loại hấp thụ hồng ngoại không tán xạ (NDIR). 11.2.4. Phân tích hyđro cacbon (HC) Máy phân tích hyđro cacbon phải là loại máy ion hóa ngọn lửa nung nóng (HFID) có đầu dò, van, đường ống v.v... được nung nóng để duy trì nhiệt độ của khí 190 °C ± 10 °C (463 K ± 10 K). 11.2.5. Phân tích hyđro cacbon không metan (NMHC) Phải thực hiện việc xác định phần nhỏ hyđro cacbon không metan với một dao cắt không metan nung nóng được vận hành cùng với máy dò kiểu ion hóa ngọn lửa (FID) như đã nêu trong 14.4.2 của TCVN 6852-1 bằng cách trừ đi metan khỏi hyđro cacbon. 11.2.6. Phân tích nitơ oxit Nếu đo tr ên nền khô, máy phân tích nitơ oxit phải là máy đo quang hóa (CLD) hoặc máy đo kiểu quang hóa nung nóng (HCLD) với một bộ chuyển đổi NO 2 /NO. Nếu đo trên nền ướt, phải sử dụng máy đo HCLD với bộ chuyển đổi được duy trì trên 55 °C (328 K), miễn là đáp ứng được việc kiểm tra sự dập tắt bằng nước. Đối với cả máy đo CLD và HCLD, đường lấy mẫu đến bộ chuyển đổi cho phép đo khô và đến máy phân tích cho phép đo ướt phải được duy trì ở nhiệt độ từ 55 °C đến 200 °C (328 K đến 473 K). 11.2.7. Phân tích f omanđehit (HCHO) Để đo liên tục trong khí thải thô, phải sử dụng một máy phân tích hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) hoặc một máy phân tích phổ kế khối ion hóa mềm (SIMS) theo hướng dẫn của nh à cung cấp dụng cụ đo. Máy phân tích FTIR phải được trang bị thuật toán để tạo ra các giá trị nồng độ không bị nhiễu từ phổ hồng ngoại. Máy phân tích FTIR cũng phải được trang bị cơ sở dữ liệu phổ chuyên dùng cho mỗi dụng cụ đo để tránh gây ra nhiễu do sự khác nhau của phổ giữa các dụng cụ đo. Máy phân tích SIMS phải được trang bị một thư viện điều khiển để tạo ra các giá trị tách rời khỏi nhiễu của nồng độ f omanđehit. Nội năng của sự ion hóa phải trên 11,6 eV (ví dụ, Xe + có nội năng 12,2 eV). Nếu được đo trên khối lượng 30 thì nhiễu từ N O 2 phải được bù trừ bằng tỷ số hiệu suất ion hóa đã biết của N O 2 đối với các khối lượng 46 và 30. Phải thực hiện sự tách nhiễm với thời gian của chu trình tối đa là 300 ms. Phép đo f omanđehit trên khối lượng 29 được chấp nhận nếu tín hiệu bổ sung thêm do các anđehit cao hơn được yêu cầu, được chấp nhận hoặc được bù vào (phép đo khối lượng 29 đưa ra giới hạn trên đối với nồng độ f omanđehit). Nếu được đo trong khí thải pha loãng của hệ thống pha loãng một phần dòng thì f omanđehit phải được xác định bằng cách đưa mẫu thử khí thải pha loãng có lưu lượng không đổi qua một bộ lọc va chạm có chứa dung dịch axetonitril (ACN) của thuốc thử đinitrophenyl hiđra zi n (DNHP) hoặc qua một hộp được ph ủ silic oxit với 2,4 - DNHP. M ẫ u thử thu gom phải được phân tích bằng sắc ký chất lỏng áp suất cao (HPLC) khi sử dụng phương pháp dò bằng tia cực tím (UV) tại 365 nm (xem nội dung chi tiết trong 16.6 của TCVN 6852-1). Các yêu cầu về độ chính xác của phép đo lưu lượng nêu trong 12.1.4 phải được đáp ứng bởi quy trình được cho trong 12.1.4.3, nếu khí pha loãng được lấy mẫu từ hệ thống pha loãng một phần dòng cho lấy mẫu tổng. 11.2.8. Phân tích metanol (CH 3 OH) Để đo liên tục trong khí thải thô, phải sử dụng một máy phân tích hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) hoặc một máy phân tích ph ổ kế khối ion hóa mềm (SIMS) theo hướng dẫn của nhà cung cấp dụng cụ đo. Máy phân tích FTIR phải được trang bị thuật toán để tạo ra các giá trị nồng độ không bị nhiễu từ phổ hồng ngoại. Máy phân tích FTIR cũng phải được trang bị cơ sở dữ liệu phổ chuyên dùng cho mỗi dụng cụ đo để tránh gây ra nhiễu do sự khác nhau của phổ giữa các dụng cụ đo. Máy phân tích SIMS phải được trang bị một thư viện điều khiển để tạo ra các giá trị tách rời khỏi nhiễu của nồng độ metanol. Nội năng của sự ion hóa phải trên 11,2 eV (ví dụ, Xe + có nội năng 12,2 eV). Máy phân tích này có th ể đo metanol trên khối lượng 31. Các chất gây nhiễu cho khối lượng này ch ỉ có thể là các mảnh etanol và propanol, các chất này thường không có trong khí thải. Đối với một phép đo metanol chính xác, phải thực hiện sự tách nhiễu với sự hỗ trợ của các tỷ số hiệu suất ion hóa đã biết của các chất này đối với các khối lượng không bị vỡ thành mảnh của chúng và khối lượng 31. Có th ể tùy ý xác định metanol bằng máy dò kiểu ion hóa ngọn lửa nung nóng (HFID). Trong trường hợp này, máy HFID được hiệu chuẩn trên propan phải được vận hành ở 112°C ± 10°C (385 K ± 10 K). Phải xác định hệ số độ nhạy (phản ứng) của metanol ở nhiều nồng độ trong dải các nồng độ của mẫu thử theo 8.8.5 của TCVN 6852-1. Nếu được đo trong khí thải pha loãng của hệ thống pha loãng một phần dòng thì metanol phải được xác định bằng cách đưa mẫu thử khí thải pha loãng có lưu lượng không đổi qua một bộ lọc va chạm có chứa nước không bị ion hóa. M ẫ u thử phải được phân tích bằng sắc ký khí (GC) với máy dò kiểu ion hóa ngọn lửa (FID) (xem nội dung chi tiết trong 16.5 của TCVN 6852-1). Các yêu cầu về độ chính xác của phép đo lưu lượng nêu trong 12.1.4 phải được đáp ứng bởi quy trình được cho trong 12.1.4.3, nếu khí pha loãng được lấy mẫu từ hệ thống pha loãng một phần dòng cho lấy mẫu tổng. 11.2.9. Đo tỷ số không khí - nhiên liệu Thiết bị đo tỷ số không khí - nhiên liệu được dùng để xác định lưu lượng khí thải như đ ã quy định trong 9.2.6 phải là một cảm biến tỷ số không khí - nhiên liệu kiểu dải rộng hoặc là cảm biến lambda loại ziriconi. Cảm biến phải được lắp đặt trực tiếp trên ống xả ở vị trí có nhiệt độ khí thải đ ủ cao để loại trừ sự ngưng tụ nước. Độ chính xác của cảm biến có hệ thống điện tử gắn liền phải ở trong khoảng: - ± 3 % giá trị đọc khi l < 2;=""> - ± 5 % giá trị đọc khi 2 ≤ l < 5;=""> - ± 10 % giá trị đọc khi 5 ≤ l . Để đạt được độ chính xác quy định trên, cảm biến phải được hiệu chuẩn theo quy định của nhà sản xuất. 11.3. Hiệu chuẩn 11.3.1. Yêu cầu chung Mỗi máy phân tích phải được hiệu chuẩn thường xuyên khi cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của tiêu chuẩn này. Phương pháp hiệu chuẩn sử dụng được mô tả chi tiết trong TCVN 6852-1, Điều 8. Chỉ có quy trình hiệu chuẩn giành riêng cho thử nghiệm chuyển tiếp được mô tả trong tiêu chuẩn này. 11.3.2. Kiểm tra độ nhạy của hệ thống phân tích Các chỉnh đặt đối với hệ thống phân tích để đánh giá độ nhạy phải hoàn toàn giống như các chỉnh đặt trong trong quá trình đo khi vận hành phép thử (nghĩa là các chỉnh đặt áp suất, lưu lượng, chỉnh đặt bộ lọc trên các máy phân tích và tất cả các ảnh hưởng khác đến độ nhạy). Việc xác định độ nhạy phải được thực hiện với sự chuyển mạch dòng khí trực tiếp tại đầu vào của đầu dò lấy mẫu. Sự chuyển mạch dòng khí phải được thực hiện trong thời gian ít hơn 0,1 s. Các khí dùng cho thử nghiệm phải tạo ra sự thay đổi nồng độ ít nhất là 60 % FS. Phải ghi lại vạch nồng độ của mỗi khí thành phần riêng biệt. Độ nhạy được xác định là độ chênh lệch về thời gian giữa sự chuyển mạch dòng khí và sự thay đổi thích hợp của nồng độ ghi được. Độ nhạy của hệ thống ( t 90 ) gồm có thời gian trễ cho bộ dò và thời gian tăng trưởng của bộ dò trong khi đo. Thời gian trễ được xác định là thời gian từ lúc bắt đầu có sự thay đổi (t 0 ) tới khi độ nhạy đạt 10 % giá trị đọc cuối cùng ( t 10 ). Thời gian tăng trưởng được xác định là thời gian từ khi độ nhạy đạt 10 % đến độ nhạy 90 % giá trị đọc cuối cùng ( t 90 - t 10 ) Để chỉnh tín hiệu về thời gian của máy phân tích và các tín hiệu về lưu lượng khí thải trong trường hợp phép đo thô, thời gian biến đổi được xác định là thời gian từ lúc bắt đầu có sự thay đổi (t 0 ) tới khi độ nhạy đạt 50 % giá trị đọc cuối cùng ( t 50 ). Độ nhạy của cả hệ thống phải ≤ 10 s với thời gian tăng trưởng ≤ 2,5 s theo 11.1.7 đối với tất cả các khí thành phần đã được giới hạn (CO, NO x , HC hoặc NMHC) và tất cả các phạm vi được sử dụng. 11.3.3. Kiểm tra đường cong hiệu chuẩn Phải kiểm tra mỗi phạm vi (dải) làm việc thường được sử dụng trước mỗi phép thử động cơ theo quy trình sau. Phải kiểm tra sự hiệu chuẩn bằng cách sử dụng khí zero và khí span c ó giá trị danh nghĩa lớn hơn 80 % giá trị toàn thang đo của dải đo. Nếu đối với hai điểm được xem xét, giá trị tìm thấy không sai khác so với giá trị chuẩn được công bố lớn hơn ± 4 % giá trị của toàn thang đo thì các thông số điều chỉnh có thể được thay đổi. Nếu không xảy ra trường hợp n à y thì phải kiểm tra khí span hoặc phải xác lập đường cong hiệu chuẩn mới theo 8.5 của TCVN 6852-1. 11.3.4. Hiệu chuẩn máy phân tích khí đánh dấu để đo lưu lượng khí thải Máy phân tích để đo nồng độ khí đánh dấu, nếu được sử dụng, phải được hiệu chuẩn bằng cách sử dụng khí tiêu chuẩn. Phải xác lập đường cong hiệu chuẩn tại ít nhất là 10 điểm hiệu chuẩn (trừ điểm zero) cách đều nhau sao cho một nửa số điểm hiệu chuẩn được đặt giữa 4 % đến 20 % giá trị toàn thang đo của máy phân tích và các điểm còn lại được đặt giữa 20 % đến 100 % giá trị toàn thang đo. Đường cong hiệu chuẩn được tính toán bằng phương pháp bình phương tối thiểu. Đường cong hiệu chuẩn không được sai khác lớn hơn ± 1 % giá trị toàn thang đo so với giá trị danh nghĩa của mỗi điểm hiệu chuẩn trong dải đo từ 20 % đến 100 % giá trị toàn thang đo. Đường cong hiệu chuẩn cũng không được sai khác lớn hơn ± 2 % giá trị đọc so với giá trị danh nghĩa trong dải đo từ 4 % đến 20 % giá trị toàn thang đo. Máy phân tích phải được chỉnh đặt tại zero và span trước khi chạy thử khi sử dụng khí zero và khí span có giá trị danh nghĩa lớn hơn 80 % giá trị toàn thang đo của máy phân tích. 11.3.5. Khoảng thời gian hiệu chuẩn Các máy phân tích phải được hiệu chuẩn theo 8.5 của TCVN 6852-1 ít nhất là ba tháng một lần hoặc mỗi khi có sự sửa chữa hoặc thay đổi thiết bị có thể ảnh hưởng tới sự hiệu chuẩn. 11.4. Hệ thống phân tích Hệ thống phân tích được mô tả chi tiết trong TCVN 6852-1, Điều 16. 12. Thiết bị đo cho các chất thải hạt 12.1. Đặc tính kỹ thuật chung 12.1.1. Yêu cầu chung Để xác định khối lượng của các chất thải hạt cần có một hệ thống lấy mẫu hạt, các bộ lọc lấy mẫu hạt, một cân microgam (tiểu ly) và một buồng đo có sự kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm. Hệ thống lấy mẫu hạt phải được thiết kế để bảo đảm một mẫu thử đại diện của các chất thải hạt tỷ lệ với lưu lượng khí thải thô hoặc được pha loãng trong điều kiện động cơ làm việc ở chế độ chuyển tiếp theo 9.4.2. 12.1.2. Bộ lọc lấy mẫu hạt Khí thải pha loãng phải được lấy mẫu bằng bộ lọc đáp ứng các yêu cầu của 12.1.2.1 và 12.1.2.2 trong trình tự thử: 12.1.2.1. Đặc tính kỹ thuật của bộ lọc Cần có các bộ lọc sợi thủy tinh được phủ fl uoro cacbon hoặc các bộ lọc có màng fl uoro cacbon. Tất cả các loại bộ lọc phải có hiệu suất thu gom 0,3 m m DOP (đi octylphtalat) ít nhất là 99 % ở tốc độ bề mặt của khí từ 35 cm/s đến 100 cm/s. 12.1.2.2. Cớ kích thước bộ lọc Nên sử dụng các bộ lọc hạt có đường kính 47 mm. Cho phép sử dụng các bộ lọc có đường kính lớn hơn (xem 12.1.2.4) nhưng không được phép sử dụng các bộ lọc có đường kính nhỏ hơn. 12.1.2.3. T ốc độ bề mặt của bộ lọc Tốc độ bề mặt của khí đi qua bộ lọc phải đạt tới 35 cm/s đến 100 cm/s; Độ giảm áp giữa lúc bắt đầu và kết thúc phép thử không được lớn hơn 25 kPa. 12.1.2.4. L ượ ng chất tải lên bộ lọc Lượng chất tải tối thiểu theo yêu cầu của bộ lọc đối với hầu hết các cỡ kích thước thông th ườ ng của bộ lọc được giới thiệu trong Bảng 8. Đối với các cỡ kích thước lớn hơn của bộ lọc, lượng chất tải tối thiểu của bộ lọc phải là 0,065 mg/1000 mm 2 diện tích của bộ lọc. Nếu dựa trên thử nghiệm trước, lượng chất tải tối thiểu theo yêu cầu của bộ lọc không thể đạt được trên một chu trình thử sau khi đã tối ưu hóa lưu lượng và tỷ số pha loãng thì có thể chấp nhận lượng chất tải thấp hơn với thỏa thuận của các bên có liên quan, nếu bộ lọc có thể đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác trong 12.1.3.2, ví dụ, với độ cân bằng 0,1 m g. Bảng 8 - Lượng chất tải t ố i thiểu của bộ lọc Đường kính bộ lọc (mm) Lượng chất t ả i tối thiểu (mg) 47 0,11 70 0,25 90 0,41 110 0,62 12.1.3. Buồng cân và đặc tính kỹ thuật của cân phân tích 12.1.3.1. Điều kiện của buồng cân Nhiệt độ của buồng cân ở đ ó các bộ lọc hạt được thuần hóa và được cân phải được duy trì trong giới hạn 22 °C ± 3 °C (295 K ± 3 K) trong toàn bộ quá trình thuần hóa và cân bộ lọc. Phải duy trì độ ẩm ở điểm sương 9,5 °C ± 3 °C (282,5 K ± 3 K) và độ ẩm tương đối 45 % ± 8 %. 12.1.3.2. C â n bộ lọc chuẩn Môi trường của buồng cân không được có các chất gây ô nhiễm (như bụi bẩn) có th ể đọng lại trên các bộ lọc hạt trong quá trình ổn định các bộ lọc. Cho phép có sự gây nhiễu đối với các đặc tính kỹ thuật của buồng cân như đã nêu trong 12.1.3.1 nếu khoảng thời gian xảy ra nhiễu không vượt quá 30 min. Buồng cân nên đáp ứng các đặ c tính kỹ thuật yêu cầu trước khi nhân viên thử nghiệm đi vào buồng cân. Í t nhất l à phải cân hai bộ lọc chuẩn chưa sử dụng trong khoảng thời gian 4 h, nhưng nên c â n đồng thời với việc cân các bộ lọc lấy mẫu. Các bộ lọc chuẩn phải có cùng kích thước và vật liệu như các bộ lọc lấy mẫu. Nếu trọng lượng trung bình của các bộ lọc chuẩn thay đổi giữa các lần cân bộ lọc lấy mẫu vượt quá 10 m g thì tất cả các bộ lọc lấy mẫu phải được loại bỏ và lặp lại phép thử phát thải. Nếu không đáp ứng được chuẩn ổn định của buồng cân như đã nêu trong 12.1.3.1 nhưng việc cân các bộ lọc chuẩn đáp ứng chuẩn ổn định nêu trên thì nhà sản xuất động cơ có thể ch ấ p nhận các trọng lượng của bộ lọc lấy mẫu hoặc không chấp nhận các thử nghiệm, cố định hệ thống điều khiển buồng cân và vận hành lại phép thử. 12.1.3.3. Cân phân tích Cân phân tích dùng để xác định trọng lượng của bộ lọc phải có độ chính xác ít nhất 2 m g và độ phân giải ít nhất là 1 m g (1 chữ số = 1 m g) do nhà sản xuất cân quy định. 12.1.3.4. Loại bỏ ảnh hưởng của tĩnh điện Nếu quan sát thấy việc cân bộ lọc không ổn định hoặc không tái tạo lại được do ảnh hưởng của tĩnh điện thì các bộ lọc phải được trung hòa trước khi cân, ví dụ bằng bộ trung hòa poloni hoặc một bộ trung hòa có tác dụng tương t ự . 12.1.4. Đặc tính kỹ thuật đối với phép đo lưu lượng 12.1.4.1. Yêu cầu chung Độ chính xác tuyệt đối của lưu lượng kế hoặc dụng cụ đo lưu lượng phải theo quy định trong 8.3. 12.1.4.2. Yêu cầu riêng đối với hệ thống pha loãng một phần dòng Đối với hệ thống pha loãng một phần dòng, độ chính xác của lưu lượng mẫu q mp cần được đặc biệt quan tâm, nếu độ chính xác này không được đo trực tiếp mà được xác định bằng phép đo lưu lượng chênh lệch: q mp = q mdew - q mdw (63) Trong trường hợp này, độ chính xác ± 2 % đối với q mdew và q mdw không đủ để bảo đảm cho chấp nhận được độ chính xác của q mp . Nếu lưu lượng khí được xác định bằng phép đo lưu lượng chênh lệch thì sai số lớn nhất của hiệu số giữa các lưu lượng này phải bảo đảm sao cho độ chính xác của q mp ở trong giới hạn ± 5 % khi tỷ số pha loãng nhỏ hơn 15. Có thể tính toán độ chính xác này bằng cách lấy bình phương trung bình các sai số của mỗi dụng cụ đo. Có thể thu được các độ chính xác cho phép của qmp bằng bất cứ phương pháp nào trong các phương pháp sau: a) Các độ chính xác tuyệt đối của q mdew và q mdw là ± 0,2 %, các độ chính xác này bảo đảm độ chính xác của q mp ≤ 5 % ở tỷ số pha loãng 15. Tuy nhiên, các sai số lớn hơn sẽ xảy ra ở các tỷ số pha loãng lớn hơn . b) Thực hiện sự hiệu chuẩn q mdw so với q mdew sao cho thu được các độ chính xác như nhau đối với q mp như đã nêu trong a). Nội dung chi tiết của sự hiệu chuẩn này được nêu trong 12.3.2. c) Độ chính xác của q mp được xác định gián tiếp t ừ độ chính xác của tỷ số pha loãng như đã được xác định bằng khí đánh dấu, ví dụ như C O 2 . Hơn nữa, cần có các độ chính xác tương đương với phương pháp a) đối với q mp d) Độ chính xác tuyệt đối của q mdew và q mdw ở trong giới hạn ± 2 % giá trị toàn thang đo, sai số lớn nhất của hiệu số giữa q mdew và q mdw ở trong giới hạn 0,2 %, và sai số tuyến tính ở trong giới hạn ± 0,2 % q mdw cao nhất quan sát được trong quá trình thử. 12.1.4.3. Hiệu chỉnh đối với lưu lượng mẫu (ch ỉ dùng cho hệ thống pha loãng một phần dòng) Nếu thực hiện phép đo metanol hoặc f omanđehit với một hệ thống pha loãng một phần dòng cho lấy mẫu tổng thì cần phải trích ra một lưu lượng mẫu thử q mex từ đường ống, nghĩa là trước dụng cụ đo lưu lượng đối với q mdew . Phải xác định q mex với dụng cụ đo lưu lượng và lưu lượng mẫu thử này thường nhỏ hơn nhiều so với q mdew , nhưng cũng đáng kể (q mex > 0,01 x q mdew ). Để bảo đảm độ chính xác của q mp như đã yêu cầu trong 12.1.4.2 và 12.3.2.1, có thể sử dụng bất cứ phương pháp nào trong các phương pháp được nêu trong các điều này, nhưng với q mdew được thay thế bằng q mdew + q mex . Đối với việc tính toán khối lượng phát thải PM (xem 9.4.5), phải tính đến khối lượng của được tính ra từ đường ống bằng cách hiệu chỉnh khối lượng hạt m f như sau: m f,corrected = m f x (64) 12.1.5. Đặc tính kỹ thuật bổ sung T ấ t cả các chi tiết của hệ thống pha loãng và hệ thống lấy mẫu từ ống xả đến giá đỡ bộ lọc có tiếp xúc với khí thải thô và khí thải pha loãng phải được thiết kế để giảm thiểu sự lắng đọng hoặc thay đổi của các chất thải hạt. Tất cả các chi tiết phải được làm bằng vật liệu dẫn điện, không có phản ứng với các thành phần của khí thải, và phải được tiếp đất để tránh ảnh hưởng của tĩnh điện. 12.2. Hệ thống pha loãng và lấy mẫu Hệ thống pha loãng và lấy mẫu được mô tả chi tiết trong TCVN 6852-1, Điều 17. 12.3. Hiệu chuẩn 12.3.1. Yêu cầu chung Việc hiệu chuẩn các phép đo chất thải hạt được hạn chế cho các lưu lượng kế dùng để xác định lưu lượng mẫu thử và tỷ số pha loãng. Mỗi lưu lượng kế phải được hiệu chuẩn thường xuyên để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của phần này của TCVN 6852. Phải sử dụng phương pháp hiệu chuẩn được mô tả trong 12.3.2. 12.3.2. Đo lưu lượng 12.3.2.1. Hiệu chuẩn định kỳ Để đạt được độ chính xác tuyệt đối của các phép đo lưu lượng như đã quy định trong 8.3, lưu lượng kế hoặc dụng cụ đo lưu lượng phải được hiệu chuẩn với một lưu lượng kế chính xác thuộc hệ thống quản lý đo lường của nhà nước. Nếu lưu lượng khí mẫu thử được xác định bằng phép đo lưu lượng chênh lệch thì lưu lượng kế hoặc dụng cụ đo lưu lượng phải được hiệu chuẩn theo một trong các quy trình sau, sao cho lưu lượng thăm dò q mp trong đường ống phải đáp ứng được các yêu cầu về độ chính xác trong 12.1.4: a) Lưu lượng kế để đo q m d w được mắc nối tiếp với lưu lượng kế để đo q mdew , sự chênh lệch giữa hai lưu lượng kế được hiệu chuẩn ít nhất là tại năm điểm chỉnh đặt với các giá trị lưu lượng phân bố cách đều nhau từ giá trị q mdw thấp nhất dùng trong quá trình thử đến giá trị q mdew dùng trong quá trình thử. Ố ng pha loãng có th ể được lắp theo mạch vòng (by-pass) b) Dụng cụ đo lưu lượng khối lượng đã hiệu chuẩn được mắc nối tiếp với lưu lượng kế để đo q mdew v à độ chính xác được kiểm tra đối với giá trị sử dụng cho phép thử. Sau đó, dụng cụ đo lưu lượng khối lượng đã hiệu chuẩn được mắc nối tiếp với lưu lượng kế để đo q m d w , và độ chính xác được kiểm tra í t nhất là tại năm điểm chỉnh đặt tương ứng với tỷ số pha loãng từ 3 đến 50, có liên quan đến q mdew được sử dụng trong quá trình thử. c) Ố ng vận chuyển TT được ngắt khỏi ống xả , và dụng cụ đo lưu lượng đã hiệu chuẩn có dải đo thích hợp để đo q mp được nối với ống vận chuyển. Sau đó q mdew được chỉnh đặt tới giá trị được sử dụng trong quá trình th ử , và q m dw được chỉnh đặt lần lượt tại ít nhất là năm giá tr ị tương ứng với tỷ số pha loãng q từ 3 đến 50. Cũng có thể cung cấp một đường lưu lượng hiệu chuẩn đặc biệt, trong đó ống pha loãng được lắp theo mạch vòng (by-pass), nhưng không khí tổng và không khí pha loãng chảy qua các lưu lượng kế tương ứng như trong phép thử thực. d) Khí đánh dấu được cấp vào ống vận chuyển TT. Khí đánh dấu này có thể là một khí thành phần của khí thải như C O 2 hoặc NO x . Sau khi pha loãng trong ống pha loãng, cần đo khí thành phần đánh dấu. Phép đo phải được thực hiện với năm tỷ số pha loãng từ 3 đến 50. Độ chính xác của lưu lượng mẫu thử được xác định từ tỷ số pha loãng r dil : q mp = q mdew / r dil (65) Phải tính đến độ chính xác của các máy phân tích khí để bảo đảm độ chính xác của q mp . 12.3.2.2. Kiểm tra lưu lượng cacbon Việc kiểm tra lưu lượng cacbon bằng cách sử dụng khí thải thực được dùng chủ yếu để phát hiện phép đo và các vấn đề về điều chỉnh cũng như để kiểm tra hoạt động đúng của hệ thống pha loãng một phần dòng. Nên kiểm tra lưu lượng cacbon ít nhất là mỗi lần khi lắp đặt động cơ mới hoặc có sự thay đổi quan trọng nào đó trong cấu hình của phòng thử. Động cơ phải được vận hành ở momen tải và tốc độ lớn nhất hoặc ở bất cứ chế độ ổn định nào khác để tạo ra 5 % C O 2 hoặc lớn hơn. Hệ thống lấy mẫu một phần dòng phải được vận hành với tỷ số pha loãng khoảng 15/1. Nếu tiến hành kiểm tra lưu lượng cacbon thì ph ả i áp dụng quy trình được cho trong Phụ lục D. Lưu lượng cacbon phải được tính toán theo các công thức D - 1, D - 2 và D - 3. Tất cả các lưu lượng cacbon nên được chấp nhận trong giới hạn 6 %. 12.3.2.3. Kiểm tra trước khi thử Phải thực hiện việc kiểm tra trước khi thử trong khoảng thời gian 2 h trước khi tiến hành thử theo cách sau: Kiểm tra độ chính xác của các lưu lượng kế bằng cùng một phương pháp như đã được sử dụng để hiệu chuẩn (xem 12.3.2.1) đối với í t nhất là hai điểm, bao gồm cả các giá trị lưu lượng q m d w tương ứng với tỷ số pha loãng từ 5 đến 15 đối với giá trị q mdew được dùng trong quá trình thử. Nếu có t hể chứng minh được bằng hồ sơ của quy trình hiệu chuẩn trong 12.3.2.1 rằng việc hiệu chuẩn lưu lượng kế là ổn định trong thời gian dài hơn thì có thể bỏ qua việc kiểm tra trước khi thử. 12.3.3. Xác định thời gian biến đổi (ch ỉ dùng cho hệ thống pha loãng một phần dòng) Việc chỉnh đặt hệ thống để đánh giá thời gian biến đổi phải được thực hiện chính xác như khi đo trong thử nghiệm. Thời gian biến đổi phải được xác định bằng phương pháp sau: Một lưu lượng kế độc lập có dải đo thích hợp với lưu lượng đ ầ u dò phải được lắp nối tiếp gần với đầu dò. Lưu lượng kế này phải có thời gian biến đổi nhỏ hơn 100 ms đối với bậc lưu lượng được dùng trong phép đo độ nhạy (thời gian phản ứng), với sự hạn chế lưu lượng đủ thấp để không ảnh hưởng đến đặc tính động lực học của hệ thống pha loãng một phần dòng và phù hợp với quy trình kỹ thuật thích hợp. Phải tạo ra sự thay đổi theo từng bậc cho lưu lượng khí thải (hoặc lưu lượng không khí nếu tính toán lưu lượng khí thải) ở đường vào của hệ thống pha loãng một phần dòng, từ lưu lượng thấp đến ít nhất là 90 % giá trị toàn thang đo. Cơ cấu khởi động cho sự thay đổi theo từng bậc nên tương tự như cơ cấu khởi động dùng để khởi động sự điều khiển nghiên cứu trước trong thử nghiệm thực tế. Yếu tố kích thích bậc lưu lượng khí thải và sự phản ứng của lưu lượng kế phải được ghi lại ở tốc độ lấy mẫu tối thiểu là 10 Hz. Từ các số liệu này, phải xác định thời gian biến đổi đối với hệ thống pha loãng một phần dòng, đó là thời gian từ lúc bắt đầu có sự kích thích bậc lưu lượng tới điểm 50 % phản ứng của lưu lượng kế. Theo cách tương tự, phải xác định các thời gian biến đổi của tín hiệu q mp của hệ thống pha loãng một phần dòng và của tín hiệu q mew,i của lưu lượng kế đo khí thải. Các tín hiệu này được sử dụng trong các phép kiểm hồi quy được thực hiện sau mỗi phép thử (xem 9.4.3). Phải lặp lại tính toán cho ít nhất là năm lần kích thích t ă ng và giảm, và lấy giá trị trung bình của các kết quả. Thời gian biến đổi b ê n trong (< 100="" ms)="" của="" lưu="" lượng="" kế="" chuẩn="" phải="" được="" trừ="" đi="" khỏi="" giá="" trị="" này.="" đó="" là="" giá="" trị="" “nghiên="" cứu="" trước”="" của="" hệ="" thống="" pha="" loãng="" một="" phần="" dòng="" phải="" được="" áp="" dụng="" theo="" 9.4.3,="" nếu="" thời="" gian="" biến="" đổi="" lớn="" hơn="" 0,3=""> 12.3.4. Hiệu chuẩn hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) (chỉ dùng cho hệ thống lấy mẫu toàn dòng) 12.3.4.1. Yêu cầu chung Phải hiệu chuẩn hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) bằng cách sử dụng một lưu lượng kế chính xác và cơ cấu hạn chế. Lưu lượng chảy qua hệ thống phải được đo tại các giá trị chỉnh đặt hạn chế khác nhau, và các thông số điều khiển của hệ thống phải được đo và có liên quan với lưu lượng. Có thể sử dụng các loại lưu lượng kế khác nhau, ví dụ, venturi được hiệu chuẩn, lưu lượng kế phân tầng được hiệu chuẩn, lưu lượng kế kiểu tuabin được hiệu chuẩn. Sự hiệu chuẩn lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) được mô tả chi tiết trong TCVN 6852-1, Điều 9. 12.3.4.2. Kiểm tra toàn bộ hệ thống 12.3.4.2.1. Yêu cầu chung Độ chính xác tổng của hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) và hệ thống phân tích phải được xác định bằng cách tạo ra một khối lượng đã biết của khí ô nhiễm trong hệ thống trong khi hệ thống đang vận hành bình thường. Chất gây ô nhiễm được phân tích và khối lượng được tính toán theo 10.3.4.1, trừ trường hợp propan, trong đó sử dụng hệ số 0,000472 thay cho 0,000479 đối với HC. Phải sử dụng một trong hai kỹ thuật sau. 12.3.4.2.2. Đo với l ỗ đo lưu lượng tới hạn Cung cấp một lượng khí tinh khiết đã biết (cacbon monoxit hoặc propan) vào hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi (CVS) qua một lỗ đo lưu lượng tới hạn được hiệu chuẩn. Nếu áp suất đầu vào tương đối cao thì lưu lượng được điều chỉnh bằng lỗ đo lưu lượng tới hạn sẽ độc lập với áp suất đầu ra của lỗ (lưu lượng t ớ i hạn). Hệ thống CVS phải được vận hành như trong phép thử phát thải bình thường trong khoảng 5 min đến 10 min. M ẫ u thử khí thải phải được phân tích với thiết bị thường dùng (túi lấy mẫu hoặc phương pháp tích phân), và tính toán khối lượng của khí. Khối lượng được xác định phải ở trong giới hạn ± 3 % khối lượng đã biết của khí được cấp vào. 12.3.4.2.3. Đo bằng kỹ thuật trọng lực Phải xác định trọng lượng của một xylanh nhỏ có chứa đầy cacbon monoxit hoặc propan với độ chính xác ± 0,001 G. Trong khoảng thời gian từ 5 min đến 10 min, hệ thống CVS phải được vận hành như trong phép thử phát thải bình thường, trong khi cacbon monoxit hoặc propan được phu vào hệ thống. Phải xác định lượng khí tinh khiết được xả ra bằng cách cân vi phân. Mẫu thử khí phải được phân tích với thiết bị thường dùng (túi lấy mẫu hoặc phương pháp tích phân) và tính toán khối lượng của khí. Khối lượng được xác định phải ở trong giới hạn ± 3 % khối lượng đã biết của khí được phun. 12.3.5. Khoảng thời gian hiệu chuẩn Các dụng cụ đo phải được hiệu chuẩn theo yêu cầu của thủ tục kiểm tra hoặc nhà sản xu ấ t dụng cụ đo. Phụ lục A (Quy định) Đồ thị động lực học kế (băng thử) của động cơ NRTC Thời gian s Tốc độ danh nghĩa % Momen danh nghĩa % Thời gian s Tốc độ danh nghĩa % Momen danh nghĩa % Thời gian s Tốc độ danh nghĩa % Momen danh nghĩa % 1 0 0 34 7 18 67 1 4 2 0 0 35 9 21 68 9 21 3 0 0 36 17 20 69 25 56 4 0 0 37 33 42 70 64 26 5 0 0 38 57 46 71 60 31 6 0 0 39 44 33 72 63 20 7 0 0 40 31 0 73 62 24 8 0 0 41 22 27 74 64 8 9 0 0 42 33 43 75 58 44 10 0 0 43 80 49 76 65 10 11 0 0 44 105 47 77 65 12 12 0 0 45 98 70 78 68 23 13 0 0 46 104 36 79 69 30 14 0 0 47 104 6 5 80 71 30 15 0 0 48 96 71 81 74 15 16 0 0 49 101 62 82 71 23 17 0 0 50 102 51 83 73 20 18 0 0 51 102 50 84 73 21 19 0 0 52 102 46 85 73 19 20 0 0 53 102 41 86 70 33 21 0 0 54 102 31 87 70 34 22 0 0 5 5 89 2 88 65 47 23 0 0 56 82 0 89 66 47 24 1 3 57 47 1 90 64 53 25 1 3 58 23 1 91 65 46 2 6 1 3 59 1 3 92 66 38 27 1 3 6 0 1 8 93 67 49 28 1 3 61 1 3 94 69 39 29 1 3 62 1 5 95 69 39 30 1 6 63 1 6 96 66 42 31 1 6 64 1 4 97 71 29 32 2 1 65 1 4 98 75 29 33 4 13 66 0 6 99 72 23 100 74 22 139 102 36 178 1 18 101 75 24 140 104 44 179 0 16 102 73 30 141 103 44 180 1 3 103 74 24 142 104 33 181 1 4 104 77 6 143 102 27 182 1 5 105 76 12 144 103 2 6 183 1 6 106 74 39 145 79 53 184 1 5 107 72 30 146 51 37 1 8 5 1 3 108 75 22 147 24 23 186 1 4 109 78 64 148 13 33 187 1 4 110 102 34 149 19 55 188 1 6 111 103 28 150 45 30 189 8 18 112 103 28 151 34 7 190 20 51 113 103 19 152 14 4 191 49 19 114 103 32 153 8 16 192 41 13 115 104 25 154 15 6 193 31 16 116 103 38 155 39 47 194 28 21 117 103 39 156 39 4 195 21 17 118 103 34 157 35 26 196 31 21 119 102 44 158 27 38 197 21 8 120 103 38 159 43 40 198 0 14 121 102 43 160 14 23 199 0 12 122 103 34 161 10 10 200 3 8 123 102 41 162 15 33 201 3 22 124 103 44 163 35 72 202 12 20 125 103 37 164 60 39 203 14 20 126 103 27 165 55 31 204 16 17 127 104 13 166 47 30 205 20 18 128 104 30 167 16 7 206 27 34 129 104 19 168 0 6 207 32 33 130 103 28 169 0 8 208 41 31 131 104 40 170 0 8 209 43 31 132 104 32 171 0 2 210 37 33 133 101 63 172 2 17 211 26 18 134 102 54 173 10 28 212 18 29 135 102 52 174 28 31 213 14 51 136 102 51 175 33 30 214 13 11 137 103 40 176 36 0 215 12 9 138 104 34 177 19 10 216 15 33 217 20 25 256 102 84 295 39 48 218 25 17 257 58 66 296 39 54 219 31 29 258 64 97 297 63 58 220 36 66 259 56 80 298 53 31 221 66 40 260 51 67 299 51 24 222 50 13 261 52 96 300 48 40 223 16 24 262 63 62 301 39 0 224 26 50 263 71 6 302 35 18 225 64 23 264 33 16 303 36 16 226 81 20 265 47 45 304 29 17 227 83 11 266 43 56 305 28 21 228 79 23 267 42 27 306 31 15 229 76 31 268 42 64 307 31 10 230 68 24 269 75 74 308 43 19 231 59 33 270 68 96 30 9 49 63 232 59 3 271 86 61 310 78 61 233 25 7 272 66 0 311 78 46 234 21 10 273 37 0 312 66 65 235 20 19 274 45 37 313 78 97 236 4 10 275 68 96 314 84 63 237 5 7 276 80 97 315 57 26 238 4 5 277 92 96 316 36 22 239 4 6 278 90 97 317 20 34 240 4 6 279 82 96 318 19 8 241 4 5 280 94 81 319 9 10 242 7 5 281 90 85 320 5 5 243 16 28 282 96 65 321 7 11 244 28 25 283 70 96 322 15 15 245 52 53 284 55 95 323 12 9 246 50 8 285 70 96 324 13 27 247 26 40 286 79 96 32 5 15 28 24 8 48 29 287 81 71 326 16 28 249 54 39 288 71 60 327 16 31 250 60 42 289 92 65 328 15 20 251 4 8 18 290 82 63 329 17 0 252 5 4 51 291 61 47 330 20 34 253 88 90 292 52 37 331 21 25 254 103 84 293 24 0 332 20 0 255 103 85 294 20 7 333 23 25 334 30 58 373 17 7 412 62 0 335 63 96 374 16 13 413 41 39 33 6 83 60 375 11 6 414 71 86 337 61 0 376 9 5 415 91 52 338 26 0 377 9 12 416 89 55 339 29 44 37 8 12 46 417 89 56 340 6 8 97 379 15 30 418 88 58 341 80 97 380 26 28 419 78 69 342 88 97 381 13 9 420 98 39 343 99 88 382 16 21 421 64 61 344 102 86 383 24 4 422 90 34 345 100 82 384 36 43 423 88 38 346 74 79 385 65 85 424 97 62 347 57 79 386 78 66 425 100 53 348 76 97 387 63 39 426 81 58 349 84 97 388 32 34 427 74 51 350 86 97 389 46 55 428 76 57 351 81 98 390 47 42 429 76 72 352 83 83 391 42 39 430 85 72 353 65 9 6 392 27 0 431 84 60 354 93 72 393 14 5 432 83 72 3 55 63 60 394 14 14 433 83 72 356 72 49 395 24 54 434 86 72 357 56 27 396 60 90 435 89 72 358 29 0 397 53 66 436 86 72 359 18 13 398 70 48 437 87 72 360 25 11 399 77 93 438 88 72 361 28 24 400 79 67 439 88 71 362 34 53 401 46 65 440 87 72 363 65 83 402 69 98 441 85 71 364 80 44 403 80 97 442 8 8 72 365 77 46 404 74 97 443 8 8 72 366 7 6 5 0 405 75 98 444 84 72 367 45 52 406 56 61 445 83 73 368 61 9 8 407 42 0 446 77 73 369 61 69 408 36 32 447 74 73 370 63 49 409 34 43 448 76 72 371 32 0 410 68 83 449 46 77 372 10 8 411 102 4 8 450 78 62 451 79 35 490 81 56 529 64 10 452 82 38 491 75 53 530 63 14 453 81 41 492 60 45 531 70 37 454 79 37 493 50 37 532 76 45 455 78 35 494 66 41 533 78 18 456 78 38 495 51 61 534 76 51 457 78 46 496 68 47 535 75 33 458 75 49 497 29 42 536 81 17 459 73 50 498 24 73 537 76 45 460 79 58 499 64 71 538 76 30 461 79 71 500 90 71 539 80 14 462 83 44 501 100 61 540 71 18 463 53 48 502 94 73 541 71 14 464 40 48 503 84 73 542 71 11 465 51 75 504 79 73 543 65 2 466 75 72 505 75 72 544 31 26 467 89 67 506 78 73 545 24 72 468 93 60 507 80 73 546 64 70 469 89 73 508 81 73 547 77 62 470 86 73 509 81 73 548 80 68 471 81 73 510 83 73 5 49 83 53 472 78 73 511 85 73 550 83 50 473 78 73 512 84 73 551 83 50 474 76 73 513 85 73 552 85 43 475 79 73 514 86 73 553 86 45 476 82 73 515 85 73 554 89 35 477 86 73 516 85 73 555 82 61 478 88 72 517 85 72 556 87 50 479 92 71 518 85 73 557 85 55 480 97 54 519 83 73 558 89 49 481 73 43 520 79 73 559 87 70 482 36 64 521 78 73 560 91 39 483 63 31 522 81 73 561 72 3 484 78 1 523 82 72 562 43 25 485 69 27 524 94 56 563 30 60 486 67 28 525 66 4 8 564 40 45 487 72 9 526 35 71 565 37 32 488 71 9 527 51 44 566 37 32 489 78 36 528 60 23 567 43 70 568 70 54 607 68 37 646 80 70 569 77 47 608 67 42 647 82 71 570 79 66 609 68 50 648 84 71 571 85 53 610 77 43 649 83 71 572 83 57 611 58 4 650 83 73 573 86 52 612 22 37 651 81 70 574 85 51 613 57 69 652 80 71 575 70 39 614 68 38 653 78 71 576 50 5 615 73 2 654 76 70 577 38 36 6 16 40 14 655 76 70 578 30 71 6 17 42 38 656 76 71 579 75 53 618 64 69 657 79 71 580 84 40 619 64 74 658 78 71 581 85 42 620 67 73 659 81 70 582 8 6 49 6 21 65 73 660 83 72 583 86 57 622 68 73 661 84 71 584 89 68 623 65 49 662 86 71 585 99 61 624 81 0 663 87 71 586 77 29 625 37 25 664 92 72 587 81 72 626 24 69 665 91 72 588 89 69 627 68 71 666 90 71 589 49 56 628 70 71 667 90 71 590 79 70 629 76 70 668 91 71 591 104 59 630 71 72 669 90 70 592 103 54 631 73 69 670 90 72 593 102 56 632 76 70 671 91 71 594 102 56 633 77 72 672 90 71 595 103 61 634 77 72 673 90 71 596 102 64 635 77 72 674 92 72 597 103 60 636 77 70 675 93 69 598 93 72 637 76 71 676 90 70 599 86 73 63 8 76 71 677 93 72 600 76 73 639 77 71 678 91 70 601 59 49 640 77 71 679 8 9 71 602 46 22 641 78 70 680 91 71 603 40 65 642 77 70 6 8 1 90 71 604 72 31 643 77 71 682 90 71 605 72 27 644 79 72 683 92 71 606 67 44 645 78 70 684 91 71 685 93 71 724 104 15 763 102 61 686 93 68 725 102 24 764 102 58 687 98 68 726 102 45 765 103 58 688 98 67 727 102 47 766 102 59 689 100 69 728 104 40 76 7 102 54 690 99 68 729 101 52 768 102 63 691 100 71 730 103 32 769 102 61 692 99 68 731 102 50 770 103 55 693 100 69 732 103 30 771 102 60 694 102 72 733 103 44 772 102 72 695 101 69 734 102 40 773 103 56 696 100 69 735 103 43 774 102 55 697 102 71 73 6 103 41 775 102 67 698 102 71 737 102 46 776 103 56 699 102 69 738 103 39 777 84 42 700 102 71 739 102 41 778 48 7 701 102 68 740 103 41 779 48 6 702 100 69 741 102 38 780 48 6 703 102 70 742 103 39 781 48 7 704 102 68 743 102 46 782 48 6 705 102 70 744 104 46 783 48 7 706 102 72 745 103 49 784 67 21 707 102 68 746 102 45 785 105 59 708 102 69 747 103 42 786 105 96 709 100 68 748 103 46 787 105 74 710 102 71 749 103 38 788 105 66 711 101 64 750 102 48 789 105 6 2 712 102 69 751 103 35 790 105 66 713 102 69 752 102 48 791 89 41 714 101 69 753 103 49 792 52 5 715 102 64 754 102 48 793 48 5 716 102 69 755 102 46 794 48 7 717 102 68 756 103 47 795 48 5 718 102 70 757 102 49 796 48 6 719 102 69 758 102 42 797 48 4 720 102 70 759 102 52 79 8 52 6 721 102 70 760 102 57 799 51 5 722 102 62 761 102 55 800 51 6 723 104 38 762 102 61 801 51 6 802 52 5 841 81 31 880 51 5 803 52 5 842 81 27 881 51 5 804 57 44 843 80 26 882 51 5 805 98 90 844 80 26 8 8 3 50 5 806 105 94 845 81 25 884 50 5 807 105 100 846 80 21 885 50 5 808 105 98 847 81 20 886 50 5 809 105 95 848 83 21 887 50 5 810 105 96 849 83 15 888 51 5 811 105 92 850 83 12 889 51 5 812 104 97 8 51 83 9 890 51 5 813 100 85 852 83 8 891 63 50 814 94 74 853 83 7 892 81 34 815 87 62 854 83 6 893 81 25 816 81 50 855 83 6 894 81 29 817 81 46 856 83 6 895 81 23 818 80 39 857 83 6 896 80 24 819 80 32 858 83 6 897 81 24 820 81 28 859 76 5 89 8 81 28 821 80 26 860 49 8 899 81 27 822 80 23 861 51 7 900 81 22 823 80 23 862 51 20 901 81 19 824 80 20 863 78 52 902 81 17 825 81 19 864 80 38 903 81 17 826 80 18 865 81 33 904 81 17 827 81 17 866 83 29 905 81 15 828 80 20 867 83 22 906 80 15 8 29 81 24 868 83 16 907 80 28 830 81 21 869 83 12 908 81 22 831 80 26 870 83 9 909 81 24 8 32 80 24 871 83 8 910 81 19 833 80 23 872 8 3 7 911 81 21 834 80 22 873 8 3 6 912 81 20 835 81 21 874 83 6 913 83 26 836 81 24 875 83 6 914 80 63 837 81 24 876 83 6 915 80 59 838 81 22 877 83 6 916 83 100 839 81 22 878 59 4 917 81 73 840 81 21 879 50 5 918 83 53 919 80 76 95 8 81 40 997 81 23 920 81 61 959 81 39 998 83 65 921 80 50 960 81 27 999 81 54 922 81 37 961 81 33 1000 81 50 923 82 49 962 80 28 1001 81 41 924 83 37 963 81 34 1002 81 35 925 83 25 964 83 72 1003 81 37 926 83 17 965 81 49 1004 81 29 927 83 13 966 81 51 1005 81 28 928 8 3 10 967 80 55 1006 81 24 929 83 8 968 81 48 1007 81 19 930 83 7 969 81 36 1008 81 16 931 83 7 970 81 39 1009 80 16 932 83 6 971 81 38 1010 83 23 933 83 6 972 80 41 1011 83 17 934 83 6 973 81 30 1012 83 13 935 71 5 974 81 23 1013 83 27 936 49 24 975 81 19 1014 81 58 937 69 64 976 81 25 1015 81 60 938 81 50 977 81 29 1016 81 46 939 81 43 978 83 47 1017 80 41 940 81 42 979 81 90 1018 80 36 941 81 31 980 81 75 1019 81 26 942 81 30 981 80 60 1020 86 18 943 81 35 982 81 48 1021 82 35 944 81 28 983 81 41 1022 79 53 945 81 27 9 8 4 81 30 1023 82 30 946 80 27 985 80 24 1024 83 29 947 81 31 986 81 20 1025 83 32 948 81 41 987 81 21 1026 83 28 949 81 41 988 81 29 1027 76 60 950 81 37 989 81 29 1028 79 51 951 81 43 990 81 27 1029 86 26 952 81 34 991 81 23 1030 82 34 953 81 31 992 81 25 1031 84 25 954 81 26 993 81 2 6 1032 86 23 955 81 23 994 81 22 1033 85 22 956 81 27 995 81 20 1034 83 26 957 81 38 996 81 17 1035 83 25 1036 83 37 1075 99 39 1114 102 18 1037 84 14 1076 103 11 1115 102 31 1038 83 39 1077 103 19 1116 101 24 1039 76 70 1078 103 7 1117 102 19 1040 78 81 1079 103 13 1118 103 10 1041 75 71 1080 103 10 1119 102 12 1042 86 47 1081 102 13 1120 99 56 1043 83 35 1082 101 29 1121 96 59 1044 81 43 1083 102 25 1122 74 28 1045 81 41 1084 102 20 1123 66 62 1046 79 46 1085 96 60 1124 74 29 1047 80 44 1086 99 38 1125 64 74 1048 84 20 1087 102 24 1126 69 40 1049 79 31 108 8 100 31 1127 76 2 1050 87 29 1089 100 28 1128 72 29 1051 82 49 1090 98 3 1129 66 65 1052 84 21 1091 102 26 1130 54 69 1053 82 56 1092 95 64 1131 69 56 1054 81 30 1093 102 23 1132 69 40 1055 85 21 1094 102 25 1133 73 54 1056 86 16 1095 98 42 1134 63 92 1057 79 52 1096 93 6 8 1135 61 67 105 8 78 60 1097 101 25 1136 72 42 1059 74 55 109 8 95 64 1137 78 2 1060 78 84 1099 101 35 1138 76 34 1061 80 54 1100 94 59 1139 67 80 1062 80 35 1101 97 37 1140 70 67 1063 82 24 1102 97 60 1141 53 70 1064 83 43 1103 93 9 8 1142 72 65 1065 79 49 1104 98 53 1143 60 57 1066 83 50 110 5 103 13 1144 74 29 1067 86 12 1106 103 11 1145 69 31 1068 64 14 1107 103 11 114 6 76 1 1069 24 14 1108 103 13 1147 74 22 1070 49 21 1109 103 10 1148 72 52 1071 77 48 1110 103 10 1149 62 96 1072 103 11 1111 103 11 1150 54 72 1073 98 48 1112 103 10 1151 72 28 1074 101 34 1113 103 10 1152 72 35 1153 64 68 1192 73 19 1231 0 0 1154 74 27 1193 72 20 1232 0 0 1155 76 14 1194 64 60 1233 0 0 1156 69 38 1195 70 39 1234 0 0 1 157 66 59 1196 66 56 1235 0 0 1158 6 4 99 1197 68 64 1236 0 0 1159 51 86 1198 30 68 123 7 0 0 1160 70 53 1199 70 38 123 8 0 0 1161 72 36 1200 66 47 1162 71 47 1201 76 14 1163 70 42 1202 74 18 1164 67 34 1203 69 46 1165 74 2 1204 68 62 1166 75 21 1205 68 62 1167 74 15 1206 68 62 1168 75 13 1207 68 62 1169 76 10 1208 68 62 1170 75 13 1209 68 62 1171 75 10 1210 54 50 1172 75 7 1211 41 37 1173 75 13 1212 27 25 1174 76 8 1213 14 12 1175 76 7 1214 0 0 1176 67 45 1215 0 0 1177 75 13 1216 0 0 1178 75 12 1217 0 0 1179 73 21 1218 0 0 1180 68 46 1219 0 0 1181 74 8 1220 0 0 1182 76 11 1221 0 0 1183 76 14 1222 0 0 1184 74 11 1223 0 0 1185 74 18 1224 0 0 1186 73 22 1225 0 0 1187 74 20 1226 0 0 1188 74 19 1227 0 0 1189 70 22 1228 0 0 1190 71 23 1229 0 0 1191 73 19 1230 0 0 Phụ lục B (Quy định) Xác định tính tương đương của hệ thống Theo 8.2, các hệ thống hoặc máy phân tích khác (đề xuất) có thể được chấp nhận nếu chúng đưa ra các kết quả tương đương. Việc xác định tính tương đương của hệ thống phải dựa trên cơ sở nghiên cứu sự tương quan của bảy cặp mẫu thử (hoặc lớn hơn) giữa hệ thống được đề xuất và một trong các hệ thống chuẩn mà tiêu chuẩn này chấp nhận dùng cho chu trình thử thích hợp . Tiêu chí tương đương được áp dụng phải là cho thử nghiệm F - và thử nghiệm t -. Phương pháp thống kê này kiểm tra giả thiết rằng mật độ giá trị trung bình đối với phát thải được đo bằng hệ thống được đề xuất này không khác với mật độ giá trị trung bình đối với phát thải đề xuất kia. Gi ả thiết phải được thử trên cơ sở 5 % mức độ giá trị (trị số có ý nghĩa) của các giá trị F và t . Các giá trị tiêu chuẩn Fvà t cho bảy đến mười cặp mẫu thử được cho trong Bảng B.1. Nếu các giá trị F và t được tính theo công thức dưới đây lớn hơn các giá trị tiêu chuẩn F và t thì hệ thống đề xuất là không tương đương. Quy trình sau đây phải được áp dụng các chỉ số R và C tham chiếu tương ứng cho hệ thống chuẩn và hệ thống đề xuất. a) Điều khiển vận hành như nhau ít nhất bảy phép thử với hệ thống đề xuất và hệ thống chuẩn là tốt nhất. Số thứ tự phép thử được tham chiếu cho n R và n c . b) Tính toán các giá trị trung bình và và các sai lệch chuẩn s R và s c . c) Tính toán giá trị F như sau: F = (B.1) (Sai lệch tiêu chuẩn lớn hơn trong hai sai lệch tiêu chuẩn s R và s c phải ở tử số). d) Tính toán giá trị t như sau: e) So sánh các giá trị được tính toán F và t với các giá trị chuẩn F và t tương ứng với từng số hiệu của phép thử được ch ỉ d ẫn trong Bảng B.1. Nếu số mẫu được chọn lớn hơn kết quả của Bảng thống kê đối với mức 5 % giá trị (95 % tin cậy). f) Xác định mức độ tự do (df) như sau: - đối với thử nghiệm - F: df = n R - 1/n c - 1; - đối với thử nghiệm - t : df = n c + n R - 2. g) Xác định tính tương đương như sau: - Nếu F > F crit và t t crit thì hệ thống đề xuất tương đương với hệ thống chuẩn của tiêu chuẩn này. - Nếu F ≥ F crit v à t ≥ t c rit thì hệ thống đề xuất sai khác với hệ thống chuẩn của tiêu chuẩn này. Bảng B.1 - Giá trị t và F đối với số lượng mẫu được chọn Số lượng mẫu Phép thử -F Phép thử - t df F crit df t crit 7 6/6 4,284 12 2,179 8 7/7 3,787 14 2,145 9 8/8 3,438 16 2,120 10 9/9 3,179 18 2,101 Phụ lục C (Quy định) Xác định lỗi của hệ thống lấy mẫu Công thức thử nghiệm để đánh giá sai lỗi lấy mẫu hạt được Belyaev và Levin xây dựng (1974) và xuất bản ở Aerosol Mechanics, bởi W .Hinds. Sự tham khảo này cho công thức sau đây đối với độ xuyên của hạt P khi được lấy mẫu từ dòng chảy lớn bằng đầu dò lấy mẫu đồng trục. Trong đó u e là vận tốc kh í trong ống xả, m/s; u p là vận tốc khí trong đầu dò lấy mẫu, m/s; S tk là số lượng độ nhớt động học S toke đối với các hạt. Các thông số của công thức (C.1) phải được tính toán như sau: Trong đó: q mew là lưu lượng khối lượng khí thải, tính bằng kg/s; P e là mật độ khí thải, tính bằng kg/m 3 ; d e là đường kính ống x ả , tính bằng m; q mp là lưu lượng mẫu, tính bằng kg/s; d p là đường kính đầu d ò lấy mẫu, tính bằng m; d PM là mật độ hạt, tính bằng kg/m 3 ; C c là hệ số trượt; h là độ nhớt động lực học của khí thải, tính bằng Pa * s. Các hằng số sau đây được áp dụng cho mục đích của tiêu chuẩn này: - r PM = 1000 kg/m 3 ; - d PM = 1,7 *10 - 7 m; - C c = 4,35. Các thông tin khác về các thông số này được tìm trong các tài liệu tham khảo sau: Belyaev, S , P , and Levin, L.M, “Kỹ thuật dùng cho chọn mẫu khí đại diện", J. Khí Sci, 5, 325-338 (1974) W. C . Hinds, Khí công nghệ, Johe Wiley. Phụ lục D (Quy định) Kiểm tra lưu lượng cácbon D.1 Yêu cầu chung Gần như phần tử hóa học của cácbon trong khí thải đến từ nhiên liệu và gần như một phần tối thiểu của cácbon là C O 2 trong khí thải. Đây là cơ sở cho hệ thống kiểm tra giám định dựa trên dụng cụ đo C O 2 . Lưu lượng cácbon hướng vào hệ thống đo khí thải được xác định từ lưu lượng nhiên liệu. Lưu lượng cácbon tại các điểm lấy mẫu khác nhau trong hệ thống lấy mẫu khí thải và hạt được xác định từ nồng độ C O 2 và lưu lượng khí tại các điểm đó. Theo chiều này, động cơ cung cấp nguồn lưu lượng cácbon và quan sát lưu lượng cácbon trong đó ống xả và tại đầu ra của hệ thống lấy mẫu lưu lượng hạt PM, hệ thống n à y được kiểm tra tình trạng dò gỉ và độ chính xác đo lưu lượng. Việc kiểm tra này có thuận lợi l à các bộ phận đang vận hành ở điều kiện nhiệt độ và lưu lượng khi đang thử động cơ. Sơ đồ sau đây chỉ rõ các điểm lấy mẫu tại đó phải kiểm tra lưu lượng cácbon. Các công thức riêng đ ố i với lưu lượng cácbon tại các điểm lấy mẫu được đưa ra dưới đây: CHÚ DẪN 1 Khí a Vị trí 1 2 Nhiên liệu b Vị trí 2 3 Động cơ c Vị trí 3 4 Hệ thống lưu lượng một phần dòng (PFS Hình D.1 - Các điểm đo đối với kiểm tr a lưu lượng cácbon D.2 Lưu lượng cá c bon đi vào động cơ (vị trí 1) Lưu lượng khối lượng cácbon đi vào động cơ đối với nhiên liệu C b H a O s được tính bằng: Trong đó q mf là lưu lượng khối lượng nhiên liệu, tính bằng kg/s. D. 3 Lưu lượng cácbon trong khí thải thô (vị trí 2) Lưu lượng khối lượng cácbon trong ống xả của động cơ phải được xác định từ nồng độ C O 2 thô và lưu lượng khối lượng khí thải: Trong đó c CO2,r là nồng độ CO 2 ướt trong khí thải thô, tính bằng %; c CO2,a là nồng độ CO 2 ướt trong khí khí quyển, tính bằng % (khoảng 0,04 %); q mew là lưu lượng khối lượng khí thải trên nền ướt, tính bằng kg/s. M r,e là khối lượng phân tử của khí thải. Nếu CO 2 được đo trên nền khô, nó phải được chuyển đổi đến nền ướt theo 9.3.5. D. 4 L ưu lượng cácbon trong hệ thống pha loãng l ưu lượng một phần dòng (vị trí 3) Đối với hệ thống pha loãng lưu lượng một phần dòng, tỷ lệ phân chia cũng cần được tính vào. Lưu lượng cácbon phải được xác định từ nồng độ CO 2 pha loãng, lưu lượng khối lượng khí thải và lưu lượng mẫu: Trong đó c CO2,d là nồng độ CO 2 ướt trong khí thải pha loãng ở đầu ra của ống phân chia, tính bằng %; c CO2,a là nồng độ C O 2 trong không khí khí quyển, tính bằng % (khoảng 0,04 %); q mew là lưu lượng khối lượng khí thải trên nền ướt, tính bằng kg/s; q mp là lưu lượng mẫu của khí thải đi vào hệ thống pha loãng lưu lượng được phân chia, tính bằng kg/s; M r, e là khối lượng phân tử của khí thải. Nếu CO 2 được đo trên nền khô, nó phải được chuyển đ ổ i đến nền ướt theo 9.3.5. Phụ lục E (Tham khảo) Ví dụ quy trình tính toán (lưu lượng thô/một phần dòng) E.1 Dữ liệu cơ sở để tính toán Khối lượng nguyên tử của hy d ro 1,00794 g/atom Khối lượng nguyên tử của cácbon 12,011 Khối lượng nguyên tử của sun f ua 32,065 Khối lượng nguyên tử của nitơ 14,0067 Khối lượng nguyên tử của oxy 15,9994 Khối lượng phân tử của nước 18,01534 g/mol Khối lượng phân tử của cácbon dioxit 44,01 g/mol Khối lượng phân tử của cácbon monoxit 28,011 g/mol Khối lượng phân tử của oxy 31,9988 g/mol Khối lượng phân tử của nitơ 28,011 g/mol Khối lượng phân tử của nitơ oxit 30,008 g/mol Khối lượng phân tử của nitơ dioxit 46,01 g/mol Khối lượng phân tử của sun f ua dioxit 64,066 g/mol Thể tích phân tử của nước 22,414 l/mol Thể tích phân tử của cácbon dioxit 22,414 l/mol Thể tích phân tử của oxy 22,414 l/mol Thể tích phân tử của nitơ 22,414 l/mol Thể tích phân tử của nitơ oxit 22,414 l/mol Thể tích phân tử của nitơ dioxit 22,414 l/mol Thể tích phân tử của sun f ua dioxit 22,414 l/mol CHÚ THÍCH: Nếu các giá trị cơ sở trên được dùng trong tính toán phát thải theo 9.3.4.3, các kết quả cuối cùng c ó th ể hơi khác các kết quả được tính toán trên cơ sở cột các gi á tr ị theo 9.3.4.2. E. 2 Khí phát thải (nhiên liệu diezen) Việc đo dữ liệu của một điểm riêng biệt của chu trình thử (dữ liệu lưu lượng lấy mẫu 1 Hz) để tính toán khối lượng phát thải tức thời được chỉ dẫn dưới đây. Trong ví dụ n à y, CO và NO x được đo trên nền khô, hoặc trên nền ướt. Nồng độ hoặc được cho trong propan tương đương (C3) và phải c ó nhiều (hoặc ba) kết quả t ương đương trong C1. Quy trình tính toán là như nhau đối với các điểm khác của chu trình. T a,i H a, i W act q mew,i q maw,i q mf,i c HC,i c HC,j c NOx,i (K) (g/kg) kWh (kg/s) (kg/s) (kg/s) (ppm) (ppm) (ppm) 295 8,0 40 0,155 0,150 0,005 30 100 500 Thành phần nhiên liệu sau đây được c â n nhắc: Thành phần T ỷ số mol % khối lượng H a = 1,852 9 w ALF = 13,45 C b = 1,000 0 w BED = 86,50 S g = 0,000 2 w GAM = 0,050 N d = 0,000 0 w DEL = 0,000 O e = 0,000 0 w FPS = 0,000 Bước 1 : Hiệu chỉnh khô/ướt C (xem 9.3.5): Công thức (17): k f = 0,055 584 x 13,45 - 0,000 108 3 x 86,5 - 0,000 156 2 x 0,05 = 0,738 2 Công thức (20): c co , i (ướt) = 100 x 0,933 1 = 93,3 ppm c NOx ,i (ướt) = 500 x 0,933 1 = 466,6 ppm Bước 2: Hiệu chỉnh NOx đối với nhiệt độ và độ ẩm (xem 9.3.5): Công thức (25): k h,D = = 0,965 4 Bước 3: Tính toán khối lượng phát thải tức thời Dùng các giá trị n trong Bảng 6 (xem 9.3.4.2): Công thức (11): m HC,i = 0,000 478 x 30 x 3 x 0,155 = 0,006 67 g/s; m CO,i = 0,000 966 x 93 , 3 x 0,155 = 0,013 97 g/s; m Nox,i = 0,001 587 x 466,6 x 0,965 4 x 0,155 = 0,110 8 g/s. Bước 4: Phân tích khối l ượ ng phát thải tức thời Khi kết thúc chu trình (xem 9.3.4.2) : Công thức (11): m HC = 0,006 67 = 8,26 g/test; m CO = 0,0 13 97 = 17 , 29 g/test; m NOx = 0,110 8 = 137,17 g/test. Bước 5: Tính toán phát thải riêng (xem 9.3.7): Công thức (27): HC = 8,26 / 40 = 0,207 g/kWh; CO = 17,29 / 40 = 0,432 g/kWh; NO x = 137,17 / 40 = 3,43 g/kWh; E. 3 Phát thải hạt (nhiên liệu diezen) Đo hạt dựa trên nguyên lý lấy m ẫ u hạt khi kết thúc toàn bộ chu trình, nhưng việc xác định mẫu và lưu lượng (q m ew,i và q m edf,i ) trong từng điểm riêng biệt của chu trình. Tính toán q m edf,i tùy thuộc vào hệ thống được dùng. Trong ví dụ sau đây, sử dụng hệ thống đo lưu lượng theo 9.4.5, phương pháp a). Dữ liệu đo sau đây được thừa nhận trong ví dụ này. W act q mew,i q mf,i q mdw,i q mdew,i m f m sep kWh (kg/s) (kg/s) (kg/s) (kg/s) (mg) (kg) 40 0,155 0,005 0 , 0015 0,002 0 2,500 1,515 Bước 1: Tính toán m edf (xem 9.4.5): Công thức (30): r dil,I = = 4; Công thức (29): q medf,i = 0,155 x 4 = 0,62 kg/s; Công thức (28): r edf = 0,62 = 767,6 kg/test; Bước 2: Tính toán khối lượng phát thải hạt (xem 9.4.5): Công thức (27): m PM = x = 1 , 267 g/test. Bước 3: Tính toán phát th ải riêng (xem 9.4.5): Công thức (34): PM = 1,267 / 40 = 0,032 g/kWh. Phụ lục F (Tham khảo) Chu trình kiểu tăng dần Bảng F.1 - Chu trình kiểu tăng dần (RMC) Chu trình 30 min Chế độ Tốc độ Momen (%) Thời gian (s) 1 Chạy không tải Không tải 126 2 Trung bình 100 159 3 Trung bình 50 160 4 Trung bình 75 162 5 Danh định 100 246 6 Danh định 10 164 7 Danh định 75 248 8 Danh định 50 247 9 Chạy không tải Không tải 128 Phụ lục G (Quy định) Các công thức thống kê Trong Phụ lục này nêu các công thức được sử dụng trong tiêu chuẩn này. a) Trung bình số học : T ính toán trung bình số học như sau: b) Sai l ệ ch chuẩn: T ính toán sai l ệ ch chuẩn s như sau: c) Đ ộ dốc: Tính toán bình phương tối thiểu của độ dốc hồi quy a 1 , như sau: d) Chắn: Tính toán bình phương tối thiểu của chắn hồi quy a 0 , như sau: a 0 = (G.4) e) Lỗi chuẩn của đánh giá: Tính toán lỗi chuẩn của đánh giá S y . x , như sau: f) Hi ệ u quả xác đ ị nh: T ính toán hiệu quả xác định r 2 , như sau: MỤC LỤC Lời nói đầu 1. Phạm vi áp dụng 2. Tài liệu viện dẫn 3. Thuật ngữ và định nghĩa 4. Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt 4.1. Ký hiệu chung 4.2. Ký hiệu và chữ viết tắt của các thành phần nhiên liệu 4.3. Ký hiệu và chữ viết tắt cho các thành phần hóa học 4.4. Chữ viết tắt 5. Điều kiện thử 5.1. Điều kiện thử động cơ 5.2. Động cơ c ó làm mát không khí nạp 5.3. Công suất 5.4. Hệ thống nạp không khí của động cơ 5.5. Hệ thống xả của động cơ 5.6. Hệ thống làm mát 5.7. Dầu bôi trơn 5.8. Nhiên liệu 6. Chu trình thử 6.1. Yêu cầu chung 6.2. Trình tự thử chung 6.3. Quy trình vẽ đường đặc tính của động cơ 6.4. Xác lập chu trình thử chuẩn 6.5. Động lực học kế (băng thử) 6.6. Kiểm tra xác nhận chạy thử 7. Vận hành thử phát thải 7.1. Yêu cầu chung 7.2. Chuẩn bị bộ lọc lấy mẫu 7.3. Lắp đặt thiết bị đo 7.4. Khởi động và thuần hóa trước hệ thống pha loãng và động cơ 7.5. Khởi động hệ thống lấy mẫu hạt 7.6. Điều chỉnh hệ thống pha loãng 7.7. Kiểm tra các máy phân tích 7.8. Quy trình khởi động động cơ 7.9. Sự vận hành của chu trình 8. Nguyên tắc đo các chất phát thải 8.1. Yêu cầu chung 8.2. Sự tương đương 8.3. Độ chính xác 9. Xác định các khí thành phần trong khí thải thô và các chất thải hạt với hệ thống pha loãng một phần dòng 9.1. Yêu cầu chung 9.2. Xác định lưu lượng khối lượng của khí thải 9.3. Xác định các khí thành phần 9.4. Xác định chất thải hạt 10. Xác định các khí thành phần và các chất thải hạt với hệ thống pha loãng toàn dòng 10.1. Yêu cầu chung 10.2. Xác định lưu lượng khí thải pha loãng 10.3. Xác định các khí thành phần 10.4. Xác định các chất thải hạt 11. Thiết bị đo đối với các khí thành phần 11.1. Đặc tính kỹ thuật chung của máy phân tích 11.2. Máy phân tích 11.3. Hiệu chuẩn 11.4. Hệ thống phân tích 12. Thiết bị đo cho các chất thải hạt 12.1. Đặc tính kỹ thuật chung 12.2. Hệ thống pha loãng và lấy mẫu 12.3. Hiệu chuẩn Phụ lục A (Quy định): Đồ thị động lực học kế ( băng thử) của động cơ NRTC Phụ lục B (Quy định): Xác định tính tương đương của hệ thống Phụ lục C (Quy định): Xác định lỗi của hệ thống lấy mẫu Phụ lục D (Quy định): Kiểm tra lưu lượng cácbon Phụ lục E (Tham khảo): Ví dụ quy trình tính toán (lưu lượng thô/một phần dòng) Phụ lục F (Tham khảo): Chu trình kiểu tăng dần Phụ lục G (Quy định): Các công thức thống kê