Nghiên cứu chương trình thử châu âu NEDC, thử nghiệm công nhận kiểu và đo khí thải liên tục

Bên cạnh đó các nước này cũng đã đưa ra các tiêu chuẩn về nồng độ các chất độc hại trong khí thải động cơ, và bắt buộc các xe được sản xuất trong nước cũng như được nhập khẩu phải đảm bả

MỤC LỤC

Lời nói đầu 6

Chương I Tổng quan 9

1.1 Hiện trạng ô nhiễm môi trường trên thế giới và Việt Nam 9

1.2 Mục đích của đề tài 10

1.3 Nội dung nghiên cứu 11

1.4 Đối tượng nghiên cứu 11

Chương II Các thành phần độc hại chính trong khí thải động cơ 12

2.1 Các thành phần độc hại chính trong khí thải động cơ 12

2.1.1 Ôxít cacbon (Monoxide cacbon - CO) 12

2.1.2 Cácbua hydro (Total Hydrocacbon – THC) 12

2.1.3 Ôxítnitơ (NOx) 13

2.1.4 Anđêhít (C-H-O) 13

2.1.5 Chất thải dạng hạt (P-M) 13

2.1.6 Hợp chất chứa lưu huỳnh 13

2.1.7 Cácbonđiôxít (Carbondioxide - CO2) 14

2.2 Cơ chế hình thành và tỷ lệ các chất độc hại trong khí thải 14

2.2.1 Động cơ xăng 14

2.2.1.1 CO 15

2.2.1.2 CmHn 16

2.2.1.3 NOx 17

2.2.1.4 An-đê-hýt 18

2.2.1.5 Các hợp chất chứa chì 18

2.2.2 Động cơ diesel 19

2.2.2.1 CO 20

2.2.2.2 CmHn 21

2.2.2.4 Chất thải dạng hạt (P-M) 21

2.2.2.5 Hợp chất chứa lưu huỳnh 22

Chương III Các chu trình thử nghiệm và tiêu chuẩn khí thải 23

3.1 Giới thiệu các chu trình thử nghiệm 23

3.1.1 Chu trình thử Châu Âu 24

3.1.1.1 Chu trình thử châu âu NEDC 24

3.1.1.2 Chu trình thử Châu Âu R49 24

3.1.1.3 Chu trình thử ESC (European Stationary Cycle) 25

3.1.1.4 Chu trình thử ELR (European Load Response) 27

3.1.1.5 Chu trình thử ETC (European Transient Cycle) 28

3.1.2 Chu trình thử Mỹ 29

3.1.2.1 Chu trình thử cho đường thành phố FTP – 72 29

3.1.2.2 Chu trình thử cho đường phố FTP - 75 30

3.1.2.3 Chu trình thử cho xa lộ (US-Highway-Cycle) 31

3.1.2.4 Chu trình thử UDDS cho xe tải nặng 32

3.1.3 Chu trình thử của Nhật Bản 33

3.1.3.1 Chu trình thử 10 mode 33

3.1.3.2 Chu trình thử 10 – 15 mode 33

3.1.3.3 Chu trình thử 6 – mode 34

3.1.3.4 Chu trình thử 13 – mode 35

3.2 Các tiêu chuẩn khí thải 36

3.2.1 Tiêu chuẩn khí thải ở Mỹ 36

3.2.1.1 Tiêu chuẩn liên bang ở Mỹ cho xe con và xe tải nhẹ 36

3.2.1.2 Tiêu chuẩn liên bang ở Mỹ cho xe tải nặng 39

3.2.2 Tiêu chuẩn khí thải ở Châu Âu 40

3.2.2.1 Tiêu chuẩn châu âu cho xe con và xe tải nhẹ 40

3.2.2.2 Tiêu chuẩn châu âu cho xe tải hạng nặng 41

3.2.3 Tiêu chuẩn khí thải ở Nhật Bản 41

3.2.3.1 Tiêu chuẩn cho xe chở khách loại nhỏ 41

3.2.3.2 Tiêu chuẩn cho xe hoạt động trong ngành thương mại 42

3.2.4 Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6565 năm 1999) 44

3.3 Phân tích chu trình thử Châu Âu NEDC cho xe con và xe tải nhẹ 46

3.3.1 Đặt vấn đề 46

3.3.2 Chu trình thử trong thành phố ECE 15 46

3.3.3 Chu trình thử EUDC trên xa lộ 47

3.4 Kết luận 52

Chương IV Thử nghiệm công nhận kiểu 54

4.1 Định nghĩa thử nghiệm công nhận kiểu 54

4.2 Trang bị và các yêu cầu kỹ thuật của thử nghiệm công nhận kiểu Châu Âu NEDC cho xe con và xe tải nhẹ 54

4.2.1 Sơ đồ phòng thử 54

4.2.2 Băng thử ô tô (chassis dynamometer) 55

4.2.3 Hệ thống lấy mẫu thể tích không đổi CVS (Constant Volume Sampling System) 56

4.2.4 Hệ thống điều khiển 69

4.2.5 Các thiết bị phân tích 70

4.2.5.1 Thiết bị phân tích CO và CO2 71

4.2.5.2 Thiết bị phân tích HC 72

4.2.5.3 Xác định NOx 72

4.2.5.4 Xác định các thành phần thải dạng hạt (P-M) 74

4.2.5.5 Độ chính xác của các thiết bị phân tích 74

4.2.5.6 Hiệu chỉnh 74

4.2.6 Khí hiệu chuẩn 74

4.2.7 Ô tô thử nghiệm 75

4.2.8 Nhiên liệu 75

4.3 Quy trình thử nghiệm công nhận kiểu 76

4.3.1 Coast down test 76

4.3.2 Vận hành các trang bị thử nghiệm 77

4.3.2.1 Kiểm tra các bình khí mẫu 77

4.3.2.2 Kiểm tra các thiết bị an toàn 78

4.3.2.3 Kiểm tra các nguồn điện vào hệ thống 78

4.3.2.4 Khởi động hệ thống máy tính điều khiển 79

4.3.2.5 Khởi động tủ phân tích CEB II 79

4.3.2.6 Bật hệ thống quạt thông gió 79

4.3.2.7 Nhập các thông số cho quá trình thử 79

4.3.2.8 Lái xe theo chu trình thử 80

4.3.2.9 Phân tích kết quả và đánh giá 81

4.3.2.10 Kết thúc quá trình thử và tắt các hệ thống 82

4.4 Kết luận 82

Chương V Thử nghiệm khí thải liên tục 83

5.1 Định nghĩa 83

5.2 Phương pháp đo và lấy kết quả 83

5.3 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của động cơ 83

5.3.1 Công suất của động cơ 83

5.3.2 Tính tốc độ động cơ 85

5.3.3 Tính mô men của động cơ 85

5.3.4 Tính suất tiêu hao nhiên liệu theo phương pháp cân bằng cacbon 86

5.4 Kết luận 87

Chương VI Thực nghiệm đo khí thải trên băng thử ô tô 88

6.1 Giới thiệu ôtô Ford Laser 1.8 l 90

6.2 Thực nghiệm công nhận kiểu theo tiêu chuẩn EURO 3 91

6.2.1 Nhập các thông số điều khiển 91

6.2.3 Kết luận 95

6.3 Thực nghiệm khí thải liên tục 95

6.3.1 Kết quả thử nghiệm 95

6.3.2 Tính toán các thông số tính năng, kỹ thuật của động cơ 96

6.3.2.1 Công suất của động cơ 96

6.3.2.2 Tốc độ động cơ 98

6.3.2.3 Tính mô men của động cơ 99

6.3.2.4 Đánh giá độ trễ giữa phép đo nồng độ các chất trong khí thải và công suất động cơ 100

6.3.2.5 Tính suất tiêu hao nhiên liệu theo phương pháp cân bằng cacbon 100

6.3.3 Kết luận 101

Chương VII Kết luận chung và hướng phát triển đề tài 103

7.1 Kết luận chung 103

7.2 Hướng phát triển đề tài 105

Phần phụ lục 1 108

Phần phụ lục 2 133

Phần phụ lục 3 136

Tài liệu tham khảo 169

Lời nói đầu

Động cơ đốt trong đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như: ôtô, máy bay, tàu thủy, tàu hỏa,…hay các máy công tác như: máy phát điện, máy xây dựng, các máy công cụ

sử dụng trong công nghiệp,…Năng lượng do động cơ đốt trong cung cấp chiếm khoảng 80% tổng năng lượng trên trái đất Tuy nhiên động cơ đốt trong cũng là một trong những nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường

Trong tình hình hiện nay khi mà nền kinh tế trên thế giới phát triển mạnh mẽ, sản lượng công nghiệp hàng năm càng tăng thì nguồn năng lượng tiêu thụ trên thế giới càng lớn, bên cạnh đó động cơ đốt trong cung cấp nguồn năng lượng chủ yếu trên trái đất, chính vì vậy mà lượng phát thải từ động cơ đốt trong hàng năm trên thế giới càng tăng, gây ô nhiễm môi trường nặng nề, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người

Để giảm lượng độc hại phát thải từ động cơ đốt trong mà vẫn có thể duy trì được tốc độ phát triển của nền công nghiệp trên toàn thế giới Một số nước trên thế giới có nền công nghiệp phát triển hàng đầu thế giới, cũng là các nước có lượng phát thải khí độc hại gây ô nhiễm môi trường nhiều nhất, như Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản đã đi đầu trong việc nghiên cứu, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và giảm lượng phát thải khí độc hại ra môi trường Bên cạnh đó các nước này cũng đã đưa ra các tiêu chuẩn về nồng độ các chất độc hại trong khí thải động cơ, và bắt buộc các xe được sản xuất trong nước cũng như được nhập khẩu phải đảm bảo các tiêu chuẩn khí thải

Nói chung, để đánh giá chất lượng động cơ về phương diện khí thải, động cơ

phải được thử nghiệm trong những điều kiện cụ thể và theo một chu trình thử

nghiệm (Test Procedure) qui định Hiện nay trên thế giới có nhiều chu trình thử như: chu trình thử Châu Âu, Mỹ, Nhật Ứng với mỗi chu trình thử là với một tiêu chuẩn khí thải, các hệ thống tiêu chuẩn được xây dựng cho các loại động cơ khác

nhau như: động cơ xe máy, động cơ tĩnh tại, động cơ ôtô xe con và xe tải nhẹ (Cars and light duty vehicles), xe tải (Trucks or heavy duty vehicles), động cơ xăng hay diesel

Ở Châu Âu áp dụng chu trình thử châu âu ECE 15, EUDC, NEDC,…để thử nghiệm công nhận kiểu cho các dòng xe mới Bắt dầu áp dụng tiêu chuẩn khí thải EURO 1 vào năm 1992, EURO 2 năm 1996, EURO 3 năm 2000, EURO 4 năm

2005 Các tiêu chuẩn càng ngày càng đòi hỏi khắt khe hơn về nồng độ các chất độc hại trong khí thải động cơ

Ở Việt Nam, trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước hiện nay, chúng ta cũng phải tuân theo xu hướng phát triển chung của Thế giới đó là: phát triển bền vững, tức là phát triển nhưng vẫn bảo vệ môi trường Chính vì vậy

mà Đảng và nhà nước ta áp dụng chu trình thử và tiêu chuẩn Châu Âu để thử nghiệm công nhận kiểu cho các dòng xe Đặc biệt nhà nước ta áp dụng tiêu chuẩn Châu Âu từ ngày 01/07/2007 và bắt đầu từ tiêu chuẩn EURO 2

Xuất phát từ những lý do trên và theo sự gợi ý của thầy giáo, TS Lê Anh Tuấn và được sự đồng ý của bộ môn Động Cơ Đốt Trong – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội chúng em quyết định lựa chọn đề tài “Nghiên cứu chương trình thử châu âu NEDC, thử nghiệm công nhận kiểu và đo khí thải liên tục” với hy vọng đóng góp một phần vào việc sử dụng có hiệu quả chu trình thử Châu Âu

Đề tài này nhằm mục đích nghiên cứu nhằm sử dụng có hiệu quả chu trình thử Châu Âu NEDC sẽ được áp dụng ở Việt Nam trong tương lai rất gần

Để đạt được các mục đích nêu trên, đồ án đã được thực hiện qua 5 phần chính:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Các thành phần độc hại chính trong khí thải động cơ

Chương 3: Các chu trình thử nghiệm và tiêu chuẩn khí thải

Chương 4: Thử nghiệm công nhận kiểu

Chương 6: Thực nghiệm đo khí thải trên băng thử ôtô

Chương 7: Kết luận chung và hướng phát triển của đề tài

Với thời gian thực hiện ngắn so với tính phức tạp của đề tài khoảng 4 tháng, bên cạnh đó do khả năng có hạn, đề tài không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Chúng em xin được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Động Cơ Đốt Trong – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, cũng như các bạn sinh viên

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo, TS Lê Anh Tuấn, các thầy, cô giáo trong bộ môn Động Cơ Đốt Trong, cũng như các bạn sinh viên lớp Động Cơ – K46 đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này

Hà Nội, ngày tháng năm 2006 Nhóm sinh viên thực hiện

Trần Mạnh Tường

Lã Hữu Đạt

Ngô Văn Đạt

Chương I Tổng quan 1.1 Hiện trạng ô nhiễm môi trường trên thế giới và Việt Nam

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới trong những thế kỷ gần đây, thì tình trạng ô nhiễm môi trường cũng càng trở lên bức xúc Ba hội nghị thượng đỉnh toàn cầu về môi trường ở Rio Gia-de-ne-ro (Braxin -1992), Kyoto (Nhật – 1997) và Giô-han-ne-xbơc (9-2002) đã nói lên điều đó

Một trong những nguồn ô nhiễm chủ yếu là khí thải của động cơ đốt trong, động cơ đốt trong cung cấp tới 80% tổng số năng lượng tiêu thụ trên thế giới Theo

số liệu thống kê tính đến năm 1986 trên thế giới có 750 triệu ô tô và hàng trăm triệu động cơ tàu thủy, động cơ tĩnh tại Đa số tập trung ở những nơi có lượng phân bố dân cư đông đúc như thành thị, khu dân cư Người ta tính được, khoảng 750 triệu ô

tô các loại đang hoạt động hàng năm sẽ thải vào môi trường 120 triệu tấn CO, 24 triệu tấn CmHn, 26 triệu tấn NOx và 1,2 triệu tấn bụi [3]

Ở Việt Nam tại thời điểm 31/12/1999, cả nước có 450000 ô tô và 5585000 xe máy đang hoạt động và tốc độ tăng bình quân của các phương tiện nêu trên khá cao, tốc độ tăng bình quân xe máy của những năm 90 là 11,94% Phần lớn số ô tô,

xe máy tập trung ở các đô thị lớn như Hà Nội (12%), thành phố Hồ Chí Minh (30%) gây ra ô nhiễm môi trường nặng nề Tại đây, nồng độ các chất độc hại tại một số nút giao thông gần khu dân cư vào giờ cao điểm đã đạt tới giới hạn cho phép [2], cụ thể như hình 1-1

Vì vậy, việc nghiên cứu để

hạn chế ô nhiễm do khí thải

của động cơ là một yêu cầu

cấp bách không chỉ riêng đối

với một quốc gia nào

Hình 1-1 Hiện trạng ô nhiễm môi trường ở

Ngay từ những năm cuối của thập kỷ 50, đầu thập kỷ 60, Mỹ đã đưa ra những tiêu chuẩn hạn chế độc hại trong khí thải của ô tô Châu Âu tiến hành việc này muộn hơn nhưng cũng bắt đầu vào những năm 70

Ở Việt Nam, với nghị định 36/CP có hiệu lực từ ngày 01/08/1995 và một số tiêu chuẩn giới hạn độc hại kèm theo, chúng ta bắt đầu quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông gây ra Cho đến nay, mạng lưới đăng thứ kiểm cơ giới đường bộ với 74 trạm phân bố khắp cả nước Dưới sự chủ trì của Cục đăng kiểm Việt Nam thuộc Bộ GTVT và Tổng cục đo lường chất lượng thuộc Bộ KHCNMT, hàng loạt tiêu chuẩn về kiểm định các phương tiện cơ giới đường bộ có liên quan đến hạn chế ô nhiễm của khí thải đã và sẽ được ban hành Cụ thể là vào 01/07/2007 Việt Nam sẽ áp dụng tiêu chuẩn EURO 2 của Châu Âu để hạn chế lượng độc hại phát ra từ ô tô Tuy nhiên, để có thể kiểm soát được vấn đề này một cách toàn diện và hiệu quả phải tiến hành đồng bộ hàng loạt những công việc rất phức tạp từ khâu nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đến vận hành và nghiên cứu, xây dựng và thực hiện những tiêu chuẩn cho từng đối tượng cụ thể (ví dụ cho động cơ xuất xưởng hay đã qua sử dụng, xe tải hay xe con, động cơ xăng hay diesel )

- Đánh giá mức độ phát thải độc hại theo chế độ làm việc của động cơ (theo tốc

độ và công suất của động cơ)

1.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được các mục đích trên, đề tài đề cập đến các vấn đế sau:

Thứ nhất: Tìm hiểu các chu trình thử nghiệm công nhận kiểu trên thế giới và

các tiêu chuẩn về khí thải để từ đó có thể rút ra được ưu nhược điểm của từng chu trình thử Nghiên cứu chu trình thử Châu Âu NEDC

Thứ hai: Tìm hiểu các trang bị, yêu cầu và quy trình thực hiện một thử nghiệm

công nhận kiểu, thử nghiệm khí thải liên tục

Thứ ba: Thử nghiệm công nhận kiểu, từ kết quả thử nghiệm so sánh với các tiêu

chuẩu khí thải để kiểm nghiệm xem ô tô thử nghiệm có đạt tiêu chuẩn khí thải hay không

thứ tư: Thử nghiệm khí thải liên tục nhằm khảo sát sự biến thiên của nồng độ

khí thải theo thời gian thử nghiệm, cũng như các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của động cơ

1.4 Đối tượng nghiên cứu

- Băng thử chassis dynamometer 48” dùng cho xe con và xe tải nhẹ

- Chu trình thử nghiệm khí thải Châu Âu NEDC

- Ôtô Ford Laser 1.8 l

- Nghiên cứu mức độ phát thải các chất độc hại trong khí thải của Ôtô Ford

Laser 1.8 l.

Chương II Các thành phần độc hại chính trong khí thải

động cơ 2.1 Các thành phần độc hại chính trong khí thải động cơ

Quá trình cháy trong động cơ đốt trong là quá trình ôxy hóa nhiên liệu, giải phóng nhiệt năng, diễn ra trong buồng cháy động cơ theo những cơ chế hết sức phức tạp và chịu ảnh hưởng của nhiều thông số Trong quá trình cháy sinh ra các hợp chất trung gian rất phức tạp Sản phẩm cuối cùng của quá trình cháy gọi là sản phẩm cháy

Quá trình ôxy nhiên liệu sẽ tạo ra các hợp chất khác nhau trong khí thải động

cơ Các thành phần chính trong khí thải động cơ là: CO, CO2, NOx, THC, Anđêhít, thành phần dạng hạt (PM), hợp chất chứa lưu huỳnh

2.1.1 Ôxít cacbon (Monoxide carbon - CO)

Monoxide carbon (CO) là sản phẩm cháy của nhiên liệu sinh ra do ôxy hóa không hoàn toàn hyđrô cácbon trong điều kiện thiếu ôxy, CO ở dạng khí không màu, không mùi, không vị

CO khi kết hợp với sắt có trong sắc tố của máu sẽ tạo thàmh một hợp chất ngăn cản quá trình hấp thụ ôxy của Hemoglobin trong máu và làm cho các bộ phận của cơ thể bị thiếu ôxy

Theo các nghiên cứu nếu:

- 20% lượng hemoglobin bị khống chế thì sẽ gây nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn

- 50% lượng hemoglobin bị khống chế thì não bắt đầu bị ảnh hưởng

- 70% lượng hemoglobin bị khống chế có thể dẫn đến tử vong

Hàm lượng CO cho phép trong không khí là: [CO] = 33 mg/m3, [1]

2.1.2 Cácbua hydro (Total Hydrocacbon – THC)

Total hydrocacbon (THC) là các loại HC có trong nhiên liệu hoặc dầu bôi trơn không cháy hết có trong khí thải động cơ HC có nhiều loại và mỗi loại có mức

độ độc hại khác nhau Các HC có nguồn gốc paraphin hoặc naphtanin có thể coi là

vô hại, trong khi đó các HC thơm (có nhân benzen) thường rất độc, chúng có thể gây ra căn bệnh ung thư HC tồn tại trong khí quyển còn gây ra sương mù gây tác hại cho mắt, niêm mạc và đường hô hấp Thông thường để đánh giá tiêu chuẩn môi trường thì thường xét tổng lượng HC mà động cơ phát ra (THC)

2.1.3 Ôxítnitơ (NOx)

Ôxítnitơ là sản phẩm ôxy hóa N2 có trong không khí (khí nạp mới) ở điều kiện nhiệt độ cao trên 11000C NOx tồn tại chủ yếu là NO và NO2 trong đó NO chiếm đại bộ phận NO là khí không mùi và không nguy hiểm nhưng nó không bền

và dễ biến thành NO2 trong điều kiện tự nhiên NO2 là khí có màu nâu đỏ, có mùi gắt, gây nguy hiểm cho phổi, niêm mạc Khi tác dụng với nước tạo ra axít, gây ra mưa axít làm ăn mòn chi tiết máy và đồ vật

Hàm lượng cho phép [NO] = 9mg/m3, [NO2] = 9 mg/m3, [1]

và dầu bôi trơn, chúng chính là C chưa cháy hết bị bón thành các hạt nhỏ Trong không khí P-M là tác nhân gây sương mù, bụi bẩn làm ảnh hưởng đến giao thông

và sinh hoạt con người

2.1.6 Hợp chất chứa lưu huỳnh

Sản phẩm chính là khí SO2, chất khí không màu có mùi gắt, khi tác dụng với

giảm khả năng đề kháng của cơ thể và tăng cường độ tác dụng của các chất ô nhiễm khác đối với cơ thể Ngày nay, các loại nhiên liệu được khống chế hàm lượng S có trong đó Hàm lượng cho phép [SO2] = 3ml/m3, [1]

2.1.7 Cácbonđiôxít (Carbondioxide - CO2)

Cácbonđiôxít là sản phẩm cháy hoàn toàn của C trong O2, là sản phẩm cháy chủ yếu của quá trình cháy CO2tuy không độc với sức khỏe của con người nhưng với nồng độ quá lớn có thể gây ngạt CO2 là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự nóng lên của nhiệt độ trái đất

Hàm lượng cho phép [CO2] = 2 ml/m3, [1]

2.2 Cơ chế hình thành và tỷ lệ các chất độc hại trong khí thải

Do có những đặc điểm khác nhau về nhiên liệu, hình thành hỗn hợp và cháy nên tỷ lệ các chất độc hại trong khí thải của động cơ xăng và diesel cũng khác nhau

2.2.1 Động cơ xăng

Hình 2-1 trình bày tỷ lệ trung bình tính theo khối lượng các chất độc hại trong khí thải động cơ xăng theo chương trình thử đặc trưng của Châu Âu

Như vậy, các chất độc hại chính trong khí thải động cơ xăng là CO, CmHn và

NOx Nồng độ các thành phần độc hại nói trên phụ thuộc rất nhiều vào hệ số dư lượng không khí λ (mức độ đậm nhạt của hỗn hợp) được thể hiện rõ trên hình 2-2 Sau đây sẽ phân tích tỷ mỷ các quan hệ này

2.2.1.1 CO

Mô-nô-xít-các-bon được hình thành từ phản ứng sau:

2C + O2 = 2CO Đây là phản ứng cháy thiếu ô-xy Rõ ràng là λ càng nhỏ thì nồng độ CO càng lớn và ngược lại

Khi λ <1, quá trình cháy thiếu ô-xy nên thành phần CO lớn Trong quá trình

giãn nở, một phần CO sẽ kết hợp với hơi nước (trong sản phẩm cháy) để tạo thành

CO2: CO + H2O = CO2 + H2

X NO

n

m H C

CO

CO

r

% Vol

n

m H C

pe =

tè i − u 4 , 9

= ε

Khi λ >1, về lý thuyết thừa ô-xy nhưng vẫn có một lượng nhỏ CO Lý do là

trong buồng cháy vẫn có những vùng cục bộ có λ <1, tại đó quá trình cháy thiếu

ô-xy Mặt khác, tại những vùng sát vách, do hiệu ứng làm lạnh còn gọi là hiệu ứng sát vách nên CO không ô-xy hoá tiếp thành CO2 Trong khi đó, phần lớn CO sinh

ra trong quá trình cháy sẽ kết hợp tiếp với ô-xy trong quá trình giãn nở trong điều kiện nhiệt độ từ 1700 đến 1900 K để tạo thành CO2:

cứ λ nào, trong buồng cháy cũng có những vùng đặc biệt mà hỗn hợp không thể cháy được như:

- Lớp sát vách các chi tiết: có nhiệt độ thấp nên khi màng lửa lan tràn tới đây

sẽ bị dập tắt, do đó nhiên liệu tại đây không được đốt cháy Hiện tượng này được

gọi là hiệu ứng sát vách

- Vùng giữa các khe kẽ hẹp, ví dụ khe giữa đầu piston và xy lanh

Ngoài ra, trong quá trình nén thường hình thành màng dầu trên mặt gương lanh Trong quá trình giãn nở, áp suất giảm, màng dầu bay hơi làm tăng CmHn Thành phần của CmHn rất đa dạng Thành phần chủ yếu là các-bua-hy-đrô thơm (như ben-zen, tô-lu-en, ê-tin-ben-zen ) ô-lê-phin (prô-pan, ê-tan ) hay pa- ra-phin (mê-tan )

và ni-tơ phân huỷ thành nguyên tử có tính năng hoạt hoá cao và cũng tại đây nồng

độ ô-xy đủ lớn bảo đảm đủ ô-xy cho phản ứng, do đó NOx đạt cực đại Trước giá trị này, khi λ tăng, nồng độ ô-xy tăng nên NOx tăng Sau khi đạt cực đại, khi λ tăng, hỗn hợp nhạt nên nhiệt độ quá trình cháy giảm dẫn tới NOx giảm

Trong thành phần của NOx, NO chiếm tới 90 ÷ 98% tuỳ thuộc vào λ, phần còn lại là NO2 Cơ chế hình thành NO được mô tả dưới đây Trước hết, dưới nhiệt độ cao, ô-xy bị phân huỷ thành ô-xy nguyên tử:

O2 ↔ 2O Tiếp theo là các phản ứng với sự tham gia của các nguyên tử có tính năng hoạt hoá cao:

N2 + O ↔ NO + N và

Hai phản ứng này được gọi là chuỗi Zel-do-vich Ngoài ra, NO còn được hình thành từ phản ứng sau:

OH + N ↔ NO + H Thực nghiệm chứng tỏ, NO hình thành chủ yếu ở phía sau ngọn lửa trong vùng cháy và các phản ứng hình thành NO diễn ra rất chậm so với phản ứng hình thành CO

Ngoài ba thành phần độc hại chính nêu trên, trong khí thải động cơ xăng còn một số thành phần khác cần được quan tâm như an-đê-hýt và các hợp chất chứa chì

2.2.1.4 An-đê-hýt

An-đê-hýt là các loại các-bua-hy-đrô chứa ô-xy, điển hình là fooc-môl-đê-hýt Bang Ca-li-phooc-lia là nơi đầu tiên đưa ra tiêu chuẩn hạn chế thành phần an-đê- hýt trong khí thải

2.2.1.5 Các hợp chất chứa chì

Để chống kích nổ trong động cơ xăng, người ta thường pha vào xăng các chất phụ gia chứa chì như tê-tra-ê-tin chì có công thức hoá học là Pb(C2H5)4 Do đó trong sản phẩm cháy của động cơ xăng (dùng xăng pha chì) có các hợp chất chứa chì ở dạng hạt rắn rất nhỏ tuy có tác dụng rà khít xu-páp với đế xu-páp nhưng cũng gây mài mòn các chi tiết của động cơ, đồng thời gây tác hại đối với môi trường và sức khoẻ con người Để giảm ảnh hưởng mài mòn các chi tiết của động cơ, người ta pha vào xăng các hợp chất vô cơ của nhóm ha-lô-gen (như clo và brôm) Các hợp chất này có tác dụng làm giảm nhiệt dộ sôi của ô-xýt chì Sau phản ứng cháy, các hợp chất của nhóm ha-lô-gen với chì sẽ được thải ra khỏi buồng cháy ở dạng khí

Do những tác hại nêu trên, phụ gia chứa chì ngày càng ít được sử dụng Nhiều nước đã thực hiện thành công cấm hoàn toàn xăng pha chì như Mỹ, Nhật, Canada,

Áo, Thuỵ Điển, Braxin, Columbia, Costarica, Hondurat, Thái Lan, Từ 29/11 đến 1/12/1999 tại Hà Nội đã diễn ra hội thảo quốc tế với sự bảo trợ của Ngân hàng thế

giới về loại bỏ xăng pha chì ở Việt Nam Tại cuộc hội thảo, Chính phủ đã đưa ra một dự án bắt đầu vào năm 2002 với mục tiêu loại bỏ hoàn toàn xăng pha chì vào năm 2006 Dự án thử nghiệm đối chứng xăng không pha chì đã được thực hiện ngay sau hội thảo tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Động Cơ Đốt Trong Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Kết quả thử nghiệm đã góp phần quan trọng cho Thủ Tướng Chính Phủ đưa ra quyết định sử dụng xăng không pha chì cho toàn lãnh thổ Việt Nam (trừ mục đích quân sự) từ ngày 01/07/2001

Trên hình 2-4 thể hiện cơ chế hình thành chất thải độc hại ở động cơ diesel truyền thống không hình thành hỗn hợp trước, hình 2-5 trình bày đặc tính của các thành phần độc hại chủ yếu trong động cơ diesel phun trực tiếp theo hệ số dư lượng không khí λ

Qua hình 2-4 ta thấy lượng NOx hình thành nhiều nhất ở vùng cháy hoàn toàn λ = 1 do nhiệt độ cao HC tồn tại nhiều ở vùng hỗn hợp nhạt do không đủ Hình 2-4 Cơ chế hình thành các chất thải độc hại ở động cơ diesel truyền

thống không hình thành hỗn hợp trước

không khí để nhiên liệu tự cháy Ở khu vực giữa tia phun, chất thải dạng hạt hình thành nhiều nhất, đây chính là vùng bị ôxy hóa trong lòng ngọn lửa khuếch tán

Sau đây ta sẽ khảo sát tỷ mỷ những đặc tính này

2.2.2.1 CO

Trong khí thải của động cơ diesel, tuy λ > 1 và khá lớn (thừa ô-xy) nhưng vẫn

có thành phần CO mặc dù khá nhỏ là do vẫn có những vùng với λ < 1 (thiếu ô-xy) Khi λ tăng, ban đầu CO giảm do nồng độ ô-xy tăng và đạt cực tiểu tại λ ≈ 2 Tiếp tục tăng λ, CO tăng do tỷ lệ tái hợp của CO với ô-xy trong quá trình giãn nở giảm

đi nên lượng CO còn lại trong khí thải tăng lên

m 3

Hình 2-5 Đặc tính các thành phần độc hại

của động cơ diesel theo λ

2.2.2.2 CmHn

Do λ lớn nên CmHn trong động cơ diesel so với ở động cơ xăng cũng nhỏ hơn Khi λ tăng, nhiệt độ cháy giảm nên phần nhiên liệu không cháy được CmHn sẽ tăng lên Đối với phương pháp hỗn hợp màng, do hiệu ứng sát vách ảnh hưởng mạnh nên CmHn lớn hơn so với trường hợp hỗn hợp thể tích Nếu tổ chức xoáy lốc và hoà trộn tốt trong quá trình hình thành hỗn hợp, thành phần CmHn sẽ giảm

2.2.2.3 NOx

Khi λ tăng, nhiệt độ cháy giảm nên thành phần NOx giảm (xem hình 2-4) So với ở động cơ xăng thì thành phần NO2 trong NOx cao hơn, cụ thể chiếm 5 đến 15%

Phương pháp hình thành khí hỗn hợp có ảnh hưởng lớn đến hình thành NOx Đối với buồng cháy ngăn cách, quá trình cháy diễn ra ở buồng cháy phụ (hạn chế không khí) rất thiếu ô-xy nên mặc dù nhiệt độ lớn nhưng NOx vẫn nhỏ Khi cháy ở buồng cháy chính, mặc dù λ rất lớn, ô-xy nhiều nhưng nhiệt độ quá trình cháy không lớn nên NOx cũng nhỏ Tổng hợp lại, NOx của động cơ buồng cháy ngăn cách chỉ bằng khoảng 1/2 so với ở động cơ buồng cháy thống nhất

2.2.2.4 Chất thải dạng hạt (P-M)

Theo định nghĩa của Tổ chức bảo vệ môi trường bang Ca-li-phooc-nia thì P-M

là những thực thể (trừ nước) của khí thải sau khi được hoà trộn với không khí (làm loãng) đạt nhiệt độ nhỏ hơn 51,70C và được tách ra bằng một bộ lọc qui định

Với định nghĩa như vậy, P-M gồm các hạt rắn và các chất lỏng bám theo Các hạt rắn gồm: cac-bon tự do và tro còn gọi là bồ hóng (soot), các chất phụ gia dầu bôi trơn, các hạt và vảy tróc do mài mòn Chất lỏng bám theo gồm có các thành phần trong nhiên liệu và dầu bôi trơn

Các hạt (P-M) có kích thước từ 0,01 đến 1 μm Phần lớn hạt có kích thước <

Thành phần của P-M phụ thuộc rất nhiều vào chế độ làm việc của động cơ và phương pháp hình thành khí hỗn hợp Thông thường, trong P-M chứa, [1]:

- 40% dầu bôi trơn

- 31% bồ hóng

- 14% các muối sun-phát ngậm nước

- 7% nhiên liệu diesel

- 8% các loại khác còn lại

2.2.2.5 Hợp chất chứa lưu huỳnh

Trong khí thải có các hợp chất chứa lưu huỳnh là do trong nhiên liệu còn một lượng tạp chất lưu huỳnh còn lại khi chưng cất dầu mỏ Trước năm 1996, ở Châu

Âu qui định giới hạn hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu tính theo khối lượng [S] < 0,2% Sau năm 1996, giới hạn này càng ngặt nghèo hơn, [S] < 0,05% Do nhiên liệu chứa lưu huỳnh nên trong khí thải có SO2, khi kết hợp với hơi nước sẽ tạo thành a-xít Các hợp chất chứa lưu huỳnh trong khí thải là một trong những nguyên nhân gây ra mưa a-xít và tạo ra P-M thông qua các muối có gốc sun-phát

Chương III Các chu trình thử nghiệm và tiêu chuẩn khí thải 3.1 Giới thiệu các chu trình thử nghiệm

Hiện nay với mức độ phát triển ngày càng nhanh của các phương tiện giao thông ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, vì vậy vấn đề ô nhiễm môi trường do khí thải động cơ trực tiếp gây ra là hết sức cấp bách, liên quan đến sức khỏe con người Chính vì vậy, xây dựng tiêu chuẩn khí thải từ động cơ là vấn đề cấp thiết của mỗi quốc gia

Các tiêu chuẩn thử là quy phạm của mỗi quốc gia, có liên quan trực tiếp tới điều kiện giao thông như: chất lượng, số lượng và tiêu chuẩn đường sá, số lượng các loại phương tiện và chủng loại phương tiện giao thông đang lưu hành, mức độ phát triển của các phương tiện và mức thu nhập của người dân (điều kiện kinh tế của mỗi nước) Dựa trên cơ sở đó mà mỗi quốc gia đưa ra các tiêu chuẩn cho phù hợp và các tiêu chuẩn này phải được nâng cấp, cập nhật và phát triển theo thời gian

để hướng tới mục tiêu môi trường tốt hơn Khi ban hành các tiêu chuẩn thử nghiệm thì các chu trình thử nghiệm tương ứng cũng phải được đưa ra Các chu trình thử nghiệm là thói quen đi lại của người dân khi sử dụng phương tiện giao thông, liên quan đến việc tổ chức và cơ sở hạ tầng giao thông

Hệ thống tiêu chuẩn khí thải phải được xây dựng cho các loại động cơ khác nhau như: động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ nhiên liệu hóa lỏng Trên các loại phương tiện khác nhau như: xe con, xe tải, xe máy Và trên các điều kiện vận hành khác nhau như trên xa lộ hoặc trong thành phố

Hiện nay trên thế giới có nhiều chu trình thử được sử dụng cho hai loại xe (xe con và xe tải) như chu trình thử của Mỹ, Châu Âu và Nhật bản Mỗi chu trình thử gắn với một tiêu chuẩn khí thải

Trong đề tài này chỉ giới thiệu một số chu trình thử nghiệm sau:

3.1.1 Chu trình thử Châu Âu

3.1.1.1 Chu trình thử Châu Âu NEDC

Chu trình thử Châu Âu NEDC (New European Driving Cycle) áp dụng cho

xe con và xe tải nhỏ, bao gồm hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: dùng cho xe chạy trong thành phố, gồm 4 chu trình ECE 15 được tiến hành liên tiếp nhau Mỗi chu trình ECE15 có thời gian thử nghiệm 195 giây, vận tốc trung bình 19 km/h, quãng đường thử nghiệm 1,013 km Tổng quãng đường thử nghiệm trong giai đoạn 1 là 4,052 km.

Giai đoạn 2: dùng cho xe chạy trên xa lộ Thời gian chạy thử nghiệm là 400 giây, vận tốc trung bình 62,6 km/h, vận tốc cực đại 120 km/h, quãng đường thử nghiệm 6,966 km, gia tốc tăng tốc 0,833 m/s2, gia tốc giảm tốc – 1,389 m/s2

Tổng thời gian chạy thử nghiệm là 1180 giây, quãng đường thử 11 km, vận tốc trung bình 32,5 km/h và vận tốc cực đại 120 km/h

Chu trình thử Châu Âu NEDC được trình bày trong hình 3-1

Hình 3-1 Chu trình thử Châu Âu NEDC

3.1.1.2 Chu trình thử Châu Âu ECE R49

Chu trình thử Châu Âu ECE R49 ứng với tiêu chuẩn EURO 2, áp dụng để công nhận kiểu về khí thải cho dòng xe tải hạng nặng

Chu trình ECE R49 gồm 13 mode, khí xả được đo ở mỗi mode, đơn vị [g/kWh], cuối quá trình thử kết quả là khối lượng trung bình của 13 mode

Chu trình thử và hệ số khối lượng được biểu diễn trên hình 3-2 và bảng 3-1

Hình 3-2 Chu trình thử Châu Âu ECE R49

Bảng 3-1 Các thông số của chu trình thử ECE R49

3.1.1.3 Chu trình thử ESC (European Stationary Cycle)

Chu trình thử ESC ứng với tiêu chuẩn EURO 3 áp dụng từ năm 2000, là chu trình thử cho động cơ diesel lắp trên xe tải hạng nặng, chu trình bao gồm 13 mode thử thể hiện theo các tham số sau:

Bảng 3-2 Các thông số của chu trình thử ESC

Mode Tốc độ động cơ, % Tải, % Hệ số khối lượng, % Thời gian (phút)

nlo – Được xác định bằng tốc độ ở 50% công suất định mức

Đồ thị quan hệ Tải – tốc độ động cơ của chu trình thử ESC được thể hiện trên hình 3-3

Hình 3-3 Đồ thị tải – tốc độ động cơ

3.1.1.4 Chu trình thử ELR (European Load Response)

Chu trình thử ELR là chu trình thử được áp dụng cho tiêu chuẩn Euro 3, áp dụng từ năm 2000 với mục đích đo độ mờ khói từ khí thải động cơ xe tải

Chu trình thử bao gồm một chuỗi của 3 bước tốc độ khác nhau: tốc độ A (vòng 1), tốc độ B (vòng 2), tốc độ C (vòng 3), tiếp theo đó là vòng thứ 4 với tốc độ

ở giữa A và C và tải từ 10% đến 100% tùy thuộc người thử

Tốc độ A bằng tốc độ không tải + 25% khoảng tốc độ của động cơ

Tốc độ B bằng tốc độ không tải + 50% khoảng tốc độ của động cơ

Tốc độ C bằng tốc độ không tải + 75% khoảng tốc độ của động cơ

Chu trình thử ELR được thể hiện cụ thể trên hình 3-4 như sau:

Hình 3-4 Chu trình thử ELR Kết quả độ mờ khói được tính bằng giá trị trung bình ở các giá trị tốc độ, tốc

độ A (hệ số 0,43), tốc độ B (hệ số 0,56) và tốc độ C (hệ số 0,01)

3.1.1.5 Chu trình thử ETC (European Transient Cycle)

Chu trình thử ETC là chu trình thử động của Châu Âu áp dụng cho động cơ diesel lắp trên xe tải áp dụng cho tiêu chuẩn EURO 3 trở đi Chu trình được chia làm ba phần: xe chạy trên đường thành phố, đường nông thôn và đường cao tốc Tổng thời gian thử 1800 (s) và thời gian cho mỗi phần 600 (s)

Phần 1 tương ứng với xe chạy trong thành phố với tốc độ cực đại là 50 km/h, thường xuyên khởi động, dừng và không tải

Phần 2 tương ứng với xe chạy trên đường nông thôn với khả năng gia tốc nhanh, tốc độ trung bình khoảng 72 km/h

Phần 3 tương ứng với xe chạy trên đường cao tốc với tốc độ trung bình khoảng 88 km/h

Chu trình thử ETC được thể hiện cụ thể trên hình 3-5 như sau:

Hình 3-5 Chu trình thử ETC

3.1.2 Chu trình thử Mỹ

3.1.2.1 Chu trình thử cho đường thành phố FTP – 72

Chu trình thử FTP 72 (Federal-Test-Procedure) áp dụng cho xe con chạy trên đường phố Chu trình thử gồm hai giai đoạn: giai đoạn 1 với thời gian 505 s (tương ứng với quãng đường 5,78 km, vận tốc trung bình 41,2 km/h); giai đoạn 2 với thời gian 864s

Giai đoạn thứ nhất bắt đầu từ trạng thái khởi động lạnh, giai đoạn thứ hai được bắt đầu sau khi động cơ dừng hoàn toàn trong thời gian 10 phút

Các thông số cơ bản của chu trình thử như sau:

Hình 3-6 Chu trình thử FTP - 72 Khí thải của mỗi giai đoạn được gom riêng vào các túi chứa, được phân tích

và nhân với các hệ số qui đổi (hệ số quy đổi cho giai đoạn một: 0,47; giai đoạn hai: 0,53), tổng hợp lại được kết quả tổng cộng Đơn vị tính g/mile, (g/km)

3.1.2.2 Chu trình thử cho đường phố FTP - 75

Chu trình thử của Mỹ FTP 75 (Federal-Test-Procedure) áp dụng cho xe con chạy trên đường phố Chu trình thử FTP 75 bao gồm ba giai đoạn: giai đoạn khởi động lạnh, giai đoạn ổn định, giai đoạn khởi động nóng Nhưng giai đoạn ba bắt đầu sau khi động cơ ngừng hoạt động 10 phút

Các thông số cơ bản của chu trình thử như sau:

Quãng đường tổng cộng: 11,04 mile (17,77 km)

Thời gian thử nghiệm : 1874 s

Vận tốc trung bình : 21,2 mph (34,1 km/h)

Chu trình FPT 75 được trình bày trong hình 3-7 và các thông số nêu trong bảng 3-3 như sau:

Hình 3-7 Chu trình thử FTP 75

Bảng 3-3 Các thông số của chu trình thử xe con cho đường thành phố của Mỹ

Giai đoạn Chế độ làm việc Thời gian (s) Hệ số quy đổi

3.1.2.3 Chu trình thử cho xa lộ (US-Highway-Cycle)

Chu trình thử được trình bày trên hình 3-8 áp dụng cho xe con chạy trên xa lộ với các thông số sau:

Quãng đường thử tổng cộng : 10,22 mile (16,44 km)

Vận tốc trung bình : 48,1 mph (mile per hour) (77,4 km/h) Vận tốc cực đại : 59,9 mph (96,4 km/h)

Thời gian thử tổng cộng : 765 s

Hình 3-8 Chu trình thử xe con trên xa lộ của Mỹ

3.1.2.4 Chu trình thử UDDS cho xe tải nặng

Chu trình thử UDDS (Urban Dynamometer Driving Schedule) được phát triển cho thử nghiệm xe tải nặng trên băng thử ôtô

Các thông số cơ bản của chu trình thử:

Quãng đường thử : 5,55 miles (8,9 km)

Thời gian thử : 1060 s

Vận tốc trung bình : 18,86 mph (30,4 km/h)

Vận tốc tối đa : 58 mph (93,3 km/h)

Hình 3-9 Chu trình thử UDDS

Hình 3-10 trình bày chu trình thử 10 mode của Nhật Bản

Hình 3-10 Chu trình thử 10 mode

3.1.3.2 Chu trình thử 10 – 15 mode

Là chu trình thử cho xe con chạy trong thành phố, lấy từ chu trình thử 10 mode và thêm vào đó là chu trình thử 15 mode ở tốc độ 70 km/h

Toàn bộ chu trình gồm: 15 phút chạy ấm máy ở tốc độ 60km/h, không tải 5 phút làm ấm ở tốc độ 60 km/h và một đoạn 15 mode Sau đó lặp lại 3 lần đoạn 10 mode và một lần đoạn 15 mode Lượng phát thải được tính cho cả 4 đoạn cuối (3 x 10 mode + 1 x 15 mode)

Các thông số cơ bản của chu trình thử 10 – 15 mode:

bình trong đó có tính đến hệ số khối lượng Kết quả cuối cùng được đưa ra dưới dạng một thể tích khí tập trung, đơn vị tính [ppm]

Chu trình này được thể hiện cụ thể trên bảng 3-4

Bảng 3-4 Các thông số của chu trình thử 6 - mode

Mode Tốc độ (%) Công suất (%) Hệ số khối lượng

Chu trình thử cho động cơ xăng và động cơ diesel khác nhau Được thể hiện trong các bảng sau:

Bảng 3-5 Chu trình thử 13 mode cho động cơ diesel

Mode Tốc độ (%) Công suất (%) Tỷ lệ khối lượng

Bảng 3-6 Chu trình thử 13-mode cho động cơ xăng (hoặc động cơ khí hóa lỏng)

Mode Tốc độ (%) Công suất (%) Tỷ lệ khối lượng

* : giảm tới không tải

3.2 Các tiêu chuẩn khí thải

3.2.1 Tiêu chuẩn khí thải ở Mỹ

3.2.1.1 Tiêu chuẩn liên bang ở Mỹ cho xe con và xe tải nhẹ

Bao gồm hai tiêu chuẩn: chuẩn loại một và loại hai Chuẩn loại 1 được công

bố vào năm 1991 và bắt đầu thực hiện trên toàn nước Mỹ vào năm 1997, chuẩn loại

2 được đề xướng vào năm 1999 và bắt đầu áp dụng vào năm 2004

a/ Chuẩn loại 1:

Chuẩn loại 1 áp dụng cho các phương tiện vận tải hạng nhẹ (LDV – Light driving vehicle), xe con, xe chở khách, xe minivans và xe pick-up Trong đó

phương tiện vận tải hạng nhẹ là tất cả các xe có khối lượng nhỏ hơn 8500 lb (1 lb =

0,454 kg)

Chuẩn loại một được thực hiện trong giai đoạn 1994÷1997 với tất cả các loại

xe sử dụng tới 100000 mile, và được điều chỉnh xuống cho các loại xe đi trên

50000 mile trong giai đoạn 1997÷2003 Giới hạn NOx cũng được điều chỉnh giũa

xe sử dụng động cơ xăng và động cơ diesel (xe diesel có giới hạn NOx lớn hơn)

Lượng phát thải độc hại của xe ôtô con và xe tải nhẹ được thực hiện theo chu trình thử FTP-75, đơn vị tính [g/mile]

Bảng 3-7 Bảng tiêu chuẩn khí thải EPA loại 1

Tiêu chuẩn EPA loại 1 cho xe con và xe tải loại nhỏ sử dụng chu trình thử FTP – 75, g/mile

LVW (Loaded vehicle weight): khối lượng xe + 300 lgs

ALVW (Adjusted loaded vehicle weight): điều chỉnh khối lượng xe

LLDT (Light light-duty truck): xe hạng nhẹ dưới 6000lbs

HLDT (Heavy light-duty truck): xe tải hạng nhẹ trên 6000lbs

NMHC (Non-methal hydrocarbon): HC không kể thành phần CH4

b/ Chuẩn loại 2

Chuẩn loại 2 được áp dụng vào năm 2004÷2009, cho các xe chở khách và xe tải hạng nhẹ Năm 2008 chuẩn này còn được ứng dụng cho xe tải nặng và phương tiện vận tải hạng trung (LDTs – Light duty trucks và MDPVs – medium duty

passenger vehicles) Trong năm 2004÷2007 tất cả các xe khách và xe tải nhẹ sẽ

không được cấp chứng chỉ môi trường loại 2 nếu phát thải NOx trung bình lớn hơn

0,30 g/mile Trong năm 2004÷2008 các xe tải nặng và phương tiện vận tải hạng

trung (LDTs và MDPVs) sẽ không được cấp chứng chỉ môi trường nếu lượng phát

thải NOx vượt quá 0,60 g/mile (cho HLDT – heavy light duty truck) và 0,90 g/mile

(cho MDPV)

Chuẩn loại hai được cấu tạo bởi 8 mức chứng nhận khác nhau với độ chính

xác khác nhau Mỗi giá trị trung bình phát thải NOx của một nhóm xe sẽ có một

chứng nhận lượng chất thải dạng hạt cho 8 mức khác nhau Trong thời gian này,

lượng phát thải NOx của một loại xe do nhà máy sản xuất phải có giá trị trung bình

nhỏ hơn 0,07 g/mile

Bảng 3-8 Bảng tiêu chuẩn khí thải EPA loại 2

Chuẩn loại 2, FTP – 75, g/mile

Bim

Temporary Bins: Chứng nhận thêm vào

10 0,125 3,4 0.4 - 0,015 0.156 4,2 0,6 0,08

9 0,075 3,4 0,2 - 0,015 0.090 4,2 0,3 0,06 0,018 Permanent Bins: Chứng nhận được áp dụng

* : Nồng độ NOx chuẩn là 0,07 g/mile

MDPV (Medium Duty Passenger Vehicles) : Phương tiện vận tải hạng trung NMOG (Non–Methane Organic compounds): Các họp chất hữu cơ không kể CH4 Bin : Chứng chỉ

3.2.1.2 Tiêu chuẩn liên bang ở Mỹ cho xe tải nặng

a/ Tiêu chuẩn năm 1987÷2003

Bảng 3-9 Tiêu chuẩn liên bang Mỹ cho xe tải nặng

Chuẩn EPA cho xe tải nặng, g/bhp.hr (g/mã lực.h)

b/ Tiêu chuẩn năm 2004 và sau này

Từ năm 1997 EPA đưa ra các tiêu chuẩn cho động cơ diesel xe tải chạy trên

xa lộ va xe bus trong thành phố được áp dụng cho năm 2004 và sau này Với mục

đích là giảm lượng NOx cho động cơ xe tải trên xa lộ xuống mức xấp xỉ 2 g/bph.hr

(g/mã lực.h)

Bảng 3-10 Tiêu chuẩn EPA cho động cơ diesel chạy trên xa lộ

Chuẩn EPA cho động cơ diesel của xe tải chạy trên xa lộ cho năm 2004

[g/mã lực.h]

3.2.2 Tiêu chuẩn khí thải ở Châu Âu

3.2.2.1 Tiêu chuẩn châu âu cho xe con và xe tải nhẹ

Bảng 3-11 Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu cho xe con và xe tải nhẹ Áp dụng cho

xe con với số chỗ ≤ 6 và xe tải hạng nhẹ có trọng lượng ≤ 2,5 tấn Đơn vi tính g/km