Ký hiệu của các thành phần nhiên liệu

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 kilopascal phải được đo và thông số f_a phải được xác định như sau:

a) Động cơ cháy do nén

Đông cơ không tăng áp và tăng áp cơ khí:

(1)

(2)

(3)

Phép thử được công nhận là đúng khi:

Nhiệt độ của khí nạp phải được ghi lại, và phải nằm trong giới hạn ± 5 K của nhiệt độ khí nạp cực đại do nhà sản xuất quy định khi động cơ vận hành ở tốc độ đạt công suất định mức đã công bố và đầy tải. Nhiệt độ của môi chất làm mát phải ít nhất là 293 K (20 ^oC).

Nếu sử dụng hệ thống điều hòa hoặc quạt ngoài thì nhiệt độ khí tăng áp phải được đặt sao cho nhiệt độ khí nạp chênh lệch trong giới hạn ± 5 K của nhiệt độ khí nạp cực đại do nhà sản xuất quy định ở tốc độ đạt công suất định mức đã công bố và đầy tải. Nhiệt độ môi chất làm mát và lưu lượng môi chất làm mát của bộ phận làm mát tại điểm đặt ở trên sẽ không được thay đổi trong suốt quá trình thử. Thể tích của bộ phận làm mát khí nạp phải được căn cứ vào thực tế kỹ thuật và ứng dụng đặc trưng của phương tiện/máy móc.

5.3. Công suất

Cơ sở của phép đo sự phát thải riêng là công suất phanh không hiệu chỉnh như đã định nghĩa trong ISO 14396. Động cơ được nộp để thử có các thiết bị phụ cần thiết cho hoạt động của nó (ví dụ quạt gió, bơm). Nếu không thể hoặc không thích hợp để lắp đặt các thiết bị phụ lên băng thử thì công suất do các thiết bị phụ hấp thụ phải được xác định và trừ đi khỏi công suất đo được của động cơ.

Một số thiết bị phụ chỉ cần khi vận hành máy và được lắp trên động cơ, phải 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;

- Bơm cho các cơ cấu dẫn động thủy lực.

Các chi tiết khác được xem trong 3.9 và ISO 14396.

Khi các thiết bị phụ không được tháo ra thì công suất hấp thụ bởi các thiết bị này ở các tốc độ thử phải được biết trước để tính toán các giá trị chỉnh đặt của động lực kế phù hợp với 12.5, trừ trường hợp các thiết bị phụ này tạo thành một bộ phận gắn liền với động cơ (ví dụ quạt làm mát của động cơ có làm mát khí nạp).

5.4. Điều kiện thử nghiệm riêng

5.4.1. Hệ thống nạp không khí của động cơ

Hệ thống nạp hoặc hệ thống điều hòa khí nạp của động cơ được sử dụng phải đảm bảo sức cản đường nạp trong giới hạn ± 300 Pa của giá trị cực đại do nhà sản xuất quy định cho bộ lọc khí nạp ở tốc độ của công suất định mức và đầy tải.

Nếu động cơ được trang bị một hệ thống nạp khí gắn liền với động cơ thì hệ thống này phải được dùng cho thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Sức cản đường nạp sẽ được chỉnh đặt ở tốc độ định mức và đầy tải.

Hệ thống xả hoặc hệ thống điều hòa khí nạp của động cơ được sử dụng phải đảm bảo áp suất ngược đường xả trong giới hạn ± 650 Pa của giá trị cực đại do nhà sản xuất quy định ở tốc độ của công suất định mức và đầy tải. Hệ thống xả phải phù hợp với các yêu cầu lấy mẫu khí thải, như được quy định ở 7.5.5, 17.2.1, EP và 17.2.2, EP.

Nếu động cơ được trang bị hệ thống xả gắn liền với động cơ thì hệ thống này phải được dùng cho thử nghiệm.

Nếu động cơ được trang bị thiết bị xử lý khí thải, đường ống xả phải có đường kính tương tự như đường kính sử dụng đối với 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 đường ống xả hoặc cửa ra của tua bin tăng áp đến thiết bị xử lý tiếp khí xả phải giống như kết cấu bố trí trên phương tiện hoặc khoảng cách chỉ định của nhà sản xuất. Áp suất ngược khi xả hoặc sức cản phải tuân theo quy định ở trên và có thể được chỉnh đặt bằng một van. Có thể tháo hộp chứa thiết bị xử lý tiếp khí thải trong khi thử mô hình và trong khi sắp đặt động cơ, và thay thế bằng một hộp tương đương nhưng bộ xúc tác không hoạt động.

CHÚ THÍCH: Sức cản được chỉnh đặt ở tốc độ định mức và đầy tải.

5.4.3. 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 cơ sở chế tạo 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.

Đối với động cơ có bộ chế hòa khí điều chỉnh có giới hạn thì khi thử nghiệm động cơ phải được thực hiện ở cả hai giá trị cực hạn của sự điều chỉnh.

Khi có yêu cầu đo các chất phát thải của hộp trục khuỷu của hệ thống hộp trục khuỷu mở như là một phần của tổng các chất phát thải của động cơ, thì chúng phải được dẫn vào phía sau hệ thống xả của bất cứ hệ thống xử lý tiếp khí xả nào nếu được sử dụng, và vào phía trước điểm lấy mẫu khí xả. Phải có khoảng cách đủ để đảm bảo sự hòa trộn giữa các chất phát thải hộp trục khuỷu với khí xả.

Các đặc tính của nhiên liệu ảnh hưởng tới sự phát thải khí của động cơ. Do đó, các đặc tính của nhiên liệu dùng cho thử nghiệm cần được xác định, ghi lại và trình bày cùng với các kết quả thử. Khi nhiên liệu được sử dụng là nhiên liệu chuẩn trong TCVN 6852-5 (ISO 8178-5), phải cung cấp quy tắc chuẩn và sự phân tích của nhiên liệu. Đối với tất cả các nhiên liệu khác, các đặc tính được ghi lại là các đặc tính được liệt kê trong các tờ dữ liệu chung thích hợp trong TCVN 6852-5:5 (ISO 8178-5).

Nhiệt độ nhiên liệu phải phù hợp với kiến nghị của cơ sở chế tạo. Nhiệt độ nhiên liệu phải được đo tại cửa vào của bơm phun nhiên liệu hoặc do nhà sản xuất quy định và ghi lại vị trí đo.

Việc 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 1. Khi không có nhiên liệu đối chứng, có thể sử dụng nhiên liệu có thuộc tính rất gần với nhiên liệu đối chứng. Đặc tính của nhiên liệu phải được công bố.

Sự phát thải các thành phần khí và bụi từ động cơ được thử phải được đo bằng các phương pháp được quy định trong các Điều 16 và 17. Nên dùng các điều này mô tả các hệ thống phân tích cho các chất phát thải khí (Điều 16), các hệ thống lấy mẫu và pha loãng bụi (Điều 17).

Có thể sử dụng các hệ thống hoặc máy phân tích khác nếu chúng cho các kết quả tương đương. Xác định tính tương đương của hệ thống phải dựa trên nghiên cứu tương quan của một cặp bảy mẫu thử (hoặc lớn hơn) giữa hệ thống được xem xét và một trong các hệ thống được chấp nhận của tiêu chuẩn này. "Các kết quả" có liên quan đến giá trị phát thải được xác định cho chu trình thử. Các phép thử được thực hiện đồng thời. Chu trình thử được sử dụng phải là chu trình thích hợp được nêu trong TCVN 6852-4 (ISO 8178-4) hoặc chu trình C1 của TCVN 6852-4 (ISO 8178-4). Sự tương đồng của các giá trị trung bình của cặp mẫu thử được phải được xác định bằng phép thống kê F-test và t-test (xem Phụ lục D), không kể những ngoại lệ, nhận được tại phòng thử nghiệm và điều kiện của động cơ được mô tả ở trên. Các hệ thống được sử dụng cho việc thử nghiệm tương quan phải được công bố trước khi thử và phải được sự đồng ý của các bên liên quan.

Để giới thiệu một hệ thống mới thì việc xác định tính tương đương phải dựa trên cơ sở tính toán lặp lại và tái tạo được như đã mô tả trong TCVN 6910-1 và TCVN 6910-2.

Phải dùng thiết bị sau đây cho các phép thử các chất phát thải của động cơ trên động lực kế đo công suất động cơ. Tiêu chuẩn này không bao gồm những nội dung tỉ mỉ của các thiết bị đo lưu lượng, áp suất và nhiệt độ mà chỉ quy định các yêu cầu về độ chính xác của các thiết bị này, cần cho phép thử các chất phát thải, trong 7.4.

7.2. Đặc tính kỹ thuật của động lực kế

Phải dùng một động lực kế đo công suất động cơ có đủ các đặc tính để thực hiện chu trình thử thích hợp được quy định trong TCVN 6852-4.

Các dụng cụ đo mômen và tốc độ phải đạt được độ chính xác quy định khi đo công suất của trục trong các giới hạn đã cho. Có thể cần đến các tính toán bổ sung. Độ chính xác của thiết bị đo phải bảo đảm sao cho các dung sai lớn nhất không vượt quá các giá trị được cho trong 7.4.

7.3. Lưu lượng khí thải

7.3.1. Yêu cầu chung

Lưu lượng khí thải phải được xác định bằng một trong các phương pháp được nêu trong 7.3.2 đến 7.3.6.

Đo trực tiếp lưu lượng khí thải bằng các hệ thống sau đây:

- Thiết bị đo chênh áp, giống như vòi phun lưu lượng (xem ISO 5167);

- Lưu lượng kế siêu âm;

- Lưu lượng kế xoáy.

Phải chú ý để tránh sai số phép đo dẫn tới sai số về giá trị phát thải. Sự chú ý này bao gồm việc lắp đặt cẩn thận thiết bị trên hệ thống thải của động cơ dựa theo kiến nghị của nhà sản xuất các thiết bị và trình độ thực tế của người kỹ sư. Đặc biệt, việc lắp đặt thiết bị không được ảnh hưởng tới đặc tính và phát thải của động cơ.

Lưu lượng kế phải đáp ứng đặc tính chính xác theo 7.4.

7.3.3. Phương pháp đo không khí và nhiên liệu

Đây là phương pháp đo lưu lượng không khí và lưu lượng nhiên liệu. Phải sử dụng lưu lượng kế không khí và lưu lượng kế nhiên liệu với độ chính xác được xác định trong 7.4. Tính toán lưu lượng khí thải như sau:

Ở đây tính toán khối lượng khí xả từ lượng nhiên liệu tiêu thụ, thành phần nhiên liệu và nồng độ khí thải bằng phương pháp cân bằng cacbon theo công thức sau đây (xem A.3.2.3.1):

(6)

f_td được tính theo phương trình A.20 đến A.30;

H_a là gam nước trên kg không khí khô;

f_c được tính theo phương trình A.64:

c = (cCO2d cCO2ad) x 0,5441

(7)

c_CO2d nồng độ CO₂ khô trong khí thải khô [%];

c_CO2ad nồng độ CO₂ khô trong không khí [%];

c_COd nồng độ CO khô trong khí thải khô [ppm];

c_HCw nồng độ HC khô trong khí thải thô [ppm].

CHÚ THÍCH: Phương pháp cân bằng ôxy cũng có thể lựa chọn. Xem A.3.3.

Đây là phương pháp đo nồng độ của khí đánh dấu trong khí thải.

Một lượng khí trơ biết trước (ví dụ như khí hêli nguyên chất) được phun vào dòng khí thải để làm khí đánh dấu. Khí này sẽ được hòa trộn và làm loãng bởi khí thải nhưng không phản ứng trong đường ống xả. Nồng độ của khí trơ sẽ được đo trong mầu khí thải.

Nhằm đảm bảo việc hòa trộn đồng đều của khí đánh dấu, đầu lấy mẫu khí thải phải được đặt cách ít 1 m hoặc 30 lần đường kính của ống xả - lấy giá trị lớn hơn - phía sau vị trí phun khí đánh dấu. Đầu lấy mẫu có thể đặt gần vị trí phun khí đánh dấu hơn nếu đảm bảo sự hòa trộn hoàn hảo bằng cách so sánh nồng độ khí đánh dấu với nồng độ chuẩn khi khí đánh dấu được phun ở phía trước động cơ.

Lưu lượng khí đánh dấu được chỉnh đặt sao cho nồng độ khí đánh dấu sau khi hòa trộn trở nên thấp hơn so với toàn thang đo của bộ phận phân tích khí đánh dấu.

Tính toán lưu lượng khí xả như sau:

(8)

Khi nồng độ nền của khí đánh dấu nhỏ hơn 1 % của nồng độ khí đánh dấu sau hòa trộn (c_mix) ở lưu lượng khí thải cực đại thì có thể bỏ qua nồng độ nền của khí đánh dấu.

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 8.6.

7.3.6. Phương pháp đo lưu lượng không khí và tỷ số không khí - nhiên liệu

Ở đây việc tính toán khối lượng khí thải từ lưu lượng khí nạp và tỷ số không khí - nhiên liệu. Việc tính toán lưu lượng khối lượng tức thời của khí thải như sau:

(9)

	(10)
	(11)

Lưu lượng kế không khí phải đảm bảo độ chính xác yêu cầu trong 7.4, bộ phân tích CO₂ sử dụng phải đáp ứng yêu cầu của 7.5.4.2, và toàn bộ hệ thống phải đảm bảo yêu cầu về độ chính xác đối với dòng khí xả.

Ngoài ra, thiết bị đo tỷ số không khí nhiên liệu như cảm biến kiểu ziriconi đáp ứng yêu cầu của 7.5.4.12 có thể được sử dụng để đo hệ số dư thừa không khí.